中国鼠科16个物种的阴茎形态学特征及分类学应用

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在我国鼠科(Muridae)是啮齿目(RODENTIA)的第二大科,与人类生活息息相关。由于鼠科动物的物种繁多和快速分化,其物种分类与形态学鉴定存在许多问题,许多物种的形态学特征在物种分类与鉴别上具有模糊不清的现象。阴茎形态学(Phallic Morphology)是一门在经典形态学上发展起来的分支,在哺乳动物分类和亲缘关系的研究中占据重要地位。高等有性繁殖的哺乳动物的物种之间在生殖上是隔离的,阴茎作为交配器官其物种特异性最容易产生分化。由于阴茎骨所处的特殊位置,其承受的环境压力远比其它骨骼小而在进化上相对保守,具有高度的种属特征;但由于阴茎骨的形态差异很可能是造成生殖隔离的重要因素,因此在种间水平上又具有物种特异性,尤其对分类地位接近的物种之间的鉴别与分类中阴茎形态学具有一定的优势,能够解决一些分类学上具有争议的问题。分类学者们认为阴茎形态学在分类上具有重要意义,也可以揭示物种间的系统发育信息。本研究通过对我国鼠科16个物种雄性个体阴茎的解剖描述了其阴茎形态特征,并对阴茎的数值分类学结果与分子系统发育结果进行了比较,结果表明阴茎形态在不同属间具有特异性,属内特征收敛;在属内种间具有特异性和稳定性。因此,阴茎形态学特征可以用于物种的分类与鉴别,也能在一定程度上提供种属级系统发育信息。本研究的主要结果与创新点包括:(1)对目标物种的标本进行分子物种鉴定,保证物种分类正确可靠的前提下进行阴茎形态学的各项研究;(2)首次报道了海南社鼠(Niviventer lotipes)、华南针毛鼠(N.huang)、山东社鼠(N.sacer)、澜沧江姬鼠(Apodemus ilex)、南洋鼠(Chiromyscus langbianis)、黑缘齿鼠(Rattus andamanensis)、锡金小鼠(Mus pahari)和卡氏小鼠(M.caroli)共 8 个物种的阴茎形态学特征;(3)证实了相较于传统形态分类学方法,阴茎形态学可以更好地区别一些外形上难以区分的近缘种,如北社鼠(N.confucianus)与山东社鼠(N.sacer);(4)首次报道了 3种鼠科动物(北社鼠、山东社鼠和小泡巨鼠(Leopoldamys edwardsi)种内存在不同类型的阴茎形态结构;(5)利用分子数据构建系统发育树,对比分析了鼠科16个物种阴茎形态数值分类分析结果与分子系统发育分析结果的关系;(6)为近年将山东社鼠和澜沧江姬鼠作为独立有效种的研究报道提供了阴茎形态学上的证据。
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