湖北日报客户端讯（通讯员 王佳丽）蝉科（Cicadidae）的网翅蝉族（Polyneurini）物种个体硕大，色彩或艳丽或典雅，很多物种具有独特而密集的网状翅脉，因此是蝉科中一个非常独特的类群。但关于网翅蝉族的系统发育及网状翅脉的起源与演化一直未知。

图1　神农架捕获的程氏网翅蝉

近日，西北农林科技大学植物保护学院魏琮教授团队在《Systematic Entomology》发表了题为“Phylogeny and evolution of the cicada tribe Polyneurini (Hemiptera, Cicadidae)”的论文。该研究基于蝉科昆虫的形态特征、分子数据及专性共生菌CandidatusSulcia muelleri的分子数据，解析了网翅蝉族的系统发育、进化历史及谱系地理形成等与地质变迁和气候变化的相关性，明晰了网翅蝉族翅脉、背瓣（雄性听器的组成部分）等重要表型的演化历史。博士研究生王佳丽为第一作者，通讯作者为魏琮教授及日本崎玉大学（Saitama University）的林正美（Masami Hayashi）教授，硕士研究生张闻哲和神农架国家公园科学研究院杨敬元高级工程师一起完成该项研究，分别为第二、第三作者。

该研究基于网翅蝉族的形态与分子系统发育和专性共生菌的系统发育联合分析，对网翅蝉族的亚族级单元进行了重新划分，新建立拟网翅属Parapolyneuragen. n.、阔叶宝岛蝉Formotosena pervalidasp. n.和多斑宝岛蝉Formotosena maculatasp. n.等多个新单元，并恢复了带网翅蝉属Proretinatastat. rev.，提出多个新异名，澄清了网翅蝉族各属的物种多样性水平及亲缘关系。研究结果揭示共生菌CandidatusSulcia muelleri与其宿主的系统发育互为镜像，支持网翅蝉族两个亚族的重新划分及各属、种级单元亲缘关系的解析结果。

图2基于形态特征的网翅蝉族系统发育

图3　网翅蝉族各类群的分歧时间估算及祖先分布地重建

此外，该研究揭示了网翅蝉族在中新世中期起源于中国的云贵高原及周边地区，青藏高原抬升和东亚季风气候的变化对该类群早期的多样性分化具有重要影响，特别是喜马拉雅造山运动、更新世气候变化及海平面升降等对该族的分化及物种分衍具有显著影响作用。分布范围最为广泛的程氏网翅蝉种群遗传分化及谱系地理研究结果表明，该代表种的地理种群结构明显，各种群的分化主要发生在上新世末期和第四纪早期，并与喜马拉雅造山运动的第三阶段密切相关；宽阔的长江（大峡谷）及四川盆地等造成的地理阻隔，应是该山地物种扩散和种群基因交流的主要障碍，这些因子与亚热带、热带山地垂直气候带等一起，对网翅蝉族的多样性分化、物种分衍及谱系地理格局形成等造成重要影响。另外，研究结果表明，翅脉的增多程度、翅室多少、结线是否发育为横脉、背瓣发达程度等，是网翅蝉族分化的最主要表型特征。翅脉的网状化在网翅蝉族进化中出现了多次，并发生过逆转，其演化历史可能与不同类群的飞行能力及其对生境的适应性进化密切相关。

图4网翅蝉族主要表型特征的演化

图5网翅蝉族翅脉的演化

网翅蝉族的多样性分化及进化历史研究结果，为我们深度解析和理解蝉科昆虫的系统演化及适应性进化提供了新信息。相关研究工作得到了湖北神农架国家公园生物多样性本底资源调查项目（SNJGKL2022009）和国家自然科学基金（32070476、32270496）的支持。