系統發育允許跳蚤識別祖先
跳蚤(俗稱跳蚤)是一種令人討厭的生物,但科學家對它很感興趣,因為跳蚤與其它昆蟲目之間的遺傳關系一直是昆蟲系統學領域尚未解決的謎團。12月25日,記者從中國科學院南京地質古生物學研究所獲悉,該研究所與英國科學研究團隊合作,通過公開來源的群體數據和深入的系統基因組分析,發現跳蚤是一種特殊的蝎子漆,相關的研究成果發表在古生物學上。
跳蚤屬于節肢動物門和昆蟲綱。它是一種完全不正常的昆蟲,體型扁平,高度專業化,嚴格以血液為生。跳蚤很小,通常長1毫米。它是一種外部寄生昆蟲,吃哺乳動物(包括人類)和鳥類的血液。
中國科學院南京地質古生物學研究所和英國布里斯托大學古生物學研究小組蔡晨陽和黃迪英挑選了目前物種中有代表性的26種,包括所有亞目、跳蚤和雙翅目。根據由數千個昆蟲轉錄體組成的進化小組所測得的轉錄組數據,獲得了1478個編碼核基因的直系同源單拷貝蛋白。這代表了已知最大的吸吻分子數據矩陣。此外,研究人員還構建了一個較小的數據矩陣,將29個物種的mtDNA基因組與多個基因結合在一起。結果表明,該蚤位于鱗翅目昆蟲的內部,與活的小蝎子鞋帶科組成姐妹群。
從形態特征上看,跳蚤和新生蝎子科具有潛在的共同衍生物,如口腔器官特征和細泵。新生蝎子漆的開口更為特殊,上唇形成食物通道和針狀上顎,適于吸食植物汁,而中生代的新烏賊(Neuciphus)裂痕正好填補了從小蝎子漆科向跳蚤過渡的進化缺失環節。研究表明,跳蚤是從以植物花蜜為食的鱗翅目祖先進化而來,最終成為以脊椎動物血液為食的寄生蟲。
系統發育結果也為昆蟲的系統分類提供了重要的參考依據。根據鱗翅目內部蚤的系統發育關系,研究人員正式建議將蚤降為蚤亞目。完全變態昆蟲的數量將從11目減少到10目。這項研究的結果將對現有昆蟲的系統分類系統產生深遠的影響。