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驼叶甲

一、分类与命名历史

驼叶甲属于节肢动物门、六足亚门昆虫纲、鞘翅目、叶甲科、萤叶甲亚科、小萤叶甲属(Galeruca)。该属全世界已知112种,主要分布于欧亚大陆温带草原区域,多数物种取食菊科、玄参科草本植物。驼叶甲是该属唯一专一取食蒺藜科骆驼蓬属植物的物种。

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该物种最早于1995年由中国科学院动物研究所昆虫学家王书永在新疆准噶尔盆地采得模式标本,1996年正式发表命名。原始种名 onnascens 来源于采集地准噶尔盆地南部的欧娜丝荒漠草场,因此最初被命名为欧娜丝小萤叶甲。后续分类修订中根据食性特征,国内动物学文献多使用“驼叶甲”作为通用中文正式名。自发表以来,仅在2018年有一篇针对其食性的硕士论文研究,没有更多系统研究报告,认知度极低。

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二、形态特征(成虫+幼虫)

(1)成虫形态

成虫体型中等,体长5.2~7.1mm,体宽3.1~4.2mm,整体呈长椭圆形。身体棕黄色,鞘翅表面分布有三条不规则深褐色纵纹,其中中纵纹通常从鞘翅基部延伸至中部,侧纵纹仅分布在鞘翅基部1/3区域。体表覆盖密集的浅白色短绒毛,绒毛密度比同属其他物种高30%以上,适应荒漠环境减少水分蒸发。头部向下弯曲,额区有一对深棕色纵斑。触角丝状,长度为体长的1/3,第1~3节颜色偏黄,第4~11节逐渐变为深棕色。足细长,胫节末端有一对尖锐端距,后足腿节略微膨大,具备短距离跳跃能力,便于在骆驼蓬丛中躲避天敌。前胸背板宽大于长,侧缘微微翘起,表面有三个不规则黑斑,中央黑斑最大。

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成虫形态成虫形态

(2)幼虫形态

一龄幼虫体长1.2~1.8mm,淡黄褐色,头部棕黄色。老熟幼虫体长10~13mm,身体乳白色,头部深棕色。体节分节明显,每个体两侧有一对肉质突起,突起上长有3~5根黑色刺毛,刺毛可以分泌挥发性物质驱避天敌。胸足三对发达,适合在骆驼蓬茎秆上爬行。腹部无腹足,依靠身体肌肉蠕动移动。气门9对,分别位于前胸和第1~8腹节,适应荒漠缺氧环境。 ADSFAEQWER353423413434

幼虫形态幼虫形态

(3)内部解剖特征

针对该物种的解剖研究发现,驼叶甲中肠上皮细胞存在特化的P-糖蛋白转运体,这种转运体可以将骆驼蓬中的骆驼蓬碱、去氢骆驼蓬碱两种生物碱快速排出细胞外,避免毒素积累。同时,中肠蛋白酶第XIV家族发生基因复制,产生的突变蛋白酶可以分解生物碱毒素,将其转化为无毒代谢产物。这种特化的生理结构是长期和骆驼蓬协同演化的结果,在其他近缘叶甲中没有发现类似特征。

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三、分布与栖息地

驼叶甲目前仅记录分布于新疆准噶尔盆地南缘的荒漠、半荒漠区域,海拔范围300~800m。栖息地年降水量仅100~150mm,属于典型干旱荒漠气候。驼叶甲仅出现在生长有骆驼蓬(Peganum harmala)的区域。骆驼蓬是骆驼蓬属多年生草本植物,全株含有高浓度生物碱,多数植食性昆虫无法取食,驼叶甲是唯一专一取食骆驼蓬的昆虫类群。驼叶甲偏好选择坡度平缓、沙质土壤生境中生长旺盛的骆驼蓬种群,在黏质土壤或密度过低的骆驼蓬种群中几乎没有分布。栖息地范围估计不足2万平方公里,属于极狭域分布物种。 ADSFAEQWER353423413434

骆驼蓬骆驼蓬

四、生活史与行为习性

(1)生活史周期

驼叶甲一年发生一代,以成虫在骆驼蓬根部10~15cm深的沙质土壤中越冬。次年3月下旬骆驼蓬萌发后,成虫出土活动取食。4月中旬开始交配产卵,雌虫将卵产在骆驼蓬基部的沙层中,每头雌虫产卵量为40~80粒,卵块呈淡黄色,卵期10~14天。5月上旬幼虫孵化,幼虫共3龄。一龄幼虫取食骆驼蓬幼叶,二龄到三龄取食骆驼蓬叶片和嫩茎,幼虫期约25~30天。6月上旬老熟幼虫进入沙层中化蛹,蛹期12~18天。6月下旬成虫羽化,羽化后成虫取食骆驼蓬叶片,直到9月下旬气温降低后进入土壤越冬。 ADSFAEQWER353423413434

(2)行为特征

驼叶甲成虫为昼行性,白天活动,上午10点到下午4点是活动高峰。中午气温超过35℃时会躲藏在骆驼蓬基部的阴影处,避免高温失水。成虫受到惊扰后会快速跳跃跌落至沙层中躲避,同时会从前胸背板腺体分泌出含有骆驼蓬生物碱的挥发液,驱避捕食性天敌。幼虫活动范围仅在同一株骆驼蓬上,三龄幼虫才会在不同骆驼蓬植株间转移,避免种内食物竞争。雌虫产卵前会选择健康的骆驼蓬植株,在基部挖开沙质土壤产卵,产卵后用沙粒覆盖卵块,避免卵被天敌捕食和失水干燥。 ADSFAEQWER353423413434

五、生态与演化意义

驼叶甲是目前已知唯一专一适应骆驼蓬毒素的植食性昆虫。其对骆驼蓬生物碱的适应机制,是研究植食性昆虫和有毒植物协同演化的天然模型,对于理解昆虫如何突破植物化学防御、形成专食性具有重要研究价值。同时,驼叶甲可以取食危害骆驼蓬,而骆驼蓬是我国西北荒漠地区的常见有毒杂草,会侵占放牧场,影响牲畜健康。因此,驼叶甲具有开发为骆驼蓬生物防治天敌的潜在价值,目前国内还没有开展相关应用研究。 ADFASDFAF23RQ23R

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参考文献

[1].   王书永. 中国小萤叶甲属一新种(鞘翅目:叶甲科)[J]. 动物分类学报, 1996, 21(3): 345-347.
[2].   李芳芳. 新疆荒漠区五种萤叶甲的食性和系统发育分析[D]. 新疆大学, 2018.
[3].   虞国跃. 中国动物志 昆虫纲 第四十二卷 鞘翅目 叶甲科 萤叶甲亚科[M]. 科学出版社, 2004.