內(nèi)蒙古芫菁科(Meloidae)昆蟲(chóng)資源調(diào)查及其地理區(qū)系1)

安格爾 李麗榮 李婭楠 冀鵬浩 包文學(xué)

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué),呼和浩特,010011)

芫菁科(Meloidae)物種在昆蟲(chóng)分類學(xué)中統(tǒng)稱為芫菁,其中藥名稱為斑蝥。屬于鞘翅目(Coleoptera),多食亞目(Polyphaga),擬步甲總科(Tenebrionoidea)中的類群。斑蝥作為中醫(yī)藥材,在我國(guó)有2100多年的歷史,同時(shí)斑蝥也是農(nóng)作物和資源昆蟲(chóng)的重要害蟲(chóng)[1-4]。芫菁科昆蟲(chóng)(除南極洲、新西蘭以及有些孤立島嶼外)在陸地區(qū)域均有分布,尤其在干早和半干旱地區(qū)的物種極為豐富[5]。芫菁的成蟲(chóng)可分泌防御性的昆蟲(chóng)毒素,斑蝥素(Cantharidin)。斑蝥素屬于可殺蟲(chóng)和抗癌活性的一種天然單萜類物質(zhì),主要抑制癌細(xì)胞蛋白質(zhì)、RNA、DNA的合成,降低癌癥激素量,增加脾淋巴細(xì)胞功能,從而抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)和增強(qiáng)機(jī)體免疫力。此外,還具有治療頑固性皮癬和化療引起的白細(xì)胞減少等功效[6-9]。

芫菁科昆蟲(chóng)屬于復(fù)變態(tài)類昆蟲(chóng),雌性成蟲(chóng)卵產(chǎn)在蝗蟲(chóng)卵囊或蜂巢中,孵化幼蟲(chóng)取食蝗蟲(chóng)卵或蜜蜂總科昆蟲(chóng)的幼蟲(chóng)及蜂巢花粉[5]。成蟲(chóng)多為植食性,主要取食豆科(Fabaceae)、菊科(Compositae)、茄科(Solanaceae)、傘形科(Umbelliferae)、莧科(Amaranthaceae)、蘿藦科(Asclepiadaceae)、十字花科(Brassicaceae)、罌粟科(Papaveraceae)、藜科(Chenopodiaceae)、唇形科(Lamiaceae)、蒺藜科(Zygophyllaceae)、禾本科(Poaceae)、石竹科(Caryophyllaceae)和百合科(Liliaceae)等植物的花和葉片[10-11]。

芫菁科的分類系統(tǒng)從1810年Gyllenhali建立以來(lái),歷經(jīng)了不穩(wěn)定到相對(duì)穩(wěn)定的階段。最新研究結(jié)果表明,芫菁科分為Eleticinae、Meloinae、Tetraonycinae和Nemognathinae等4個(gè)亞科。其中,Tetraonycinae亞科僅分布于新大陸,Eleticinae亞科分布于南美洲、印度和東南亞,Meloinae和Nemognathinae亞科廣泛分布于世界各地。目前,全世界已知種類4亞科,約120屬,近3000種[12];我國(guó)已知種類2亞科25屬192種(亞種)[13]。內(nèi)蒙古地區(qū)已有報(bào)道的芫菁種類7屬28種,其中,郭元朝[14]記錄4屬18種,能乃扎布[15]記錄7屬28種,白曉栓等[16]記錄5屬24種,但郭元朝[14]記錄的4屬18種和白曉栓等[16]記錄的5屬24種均被包含在能乃扎布[15]記錄的7屬28種。

為了進(jìn)一步掌握內(nèi)蒙古地區(qū)芫菁科昆蟲(chóng)資源,2017—2022年從東部到西部選擇7個(gè)調(diào)查點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查。根據(jù)調(diào)查結(jié)果和有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道的數(shù)據(jù)匯總整理,分析內(nèi)蒙古地區(qū)芫菁科昆蟲(chóng)區(qū)系的分布,為內(nèi)蒙古地區(qū)藥用昆蟲(chóng)資源開(kāi)發(fā)利用、害蟲(chóng)綜合防控和害蟲(chóng)生物防治提供基礎(chǔ)資料。

1 調(diào)查方法

1.1 標(biāo)本采集時(shí)間及地點(diǎn)

2017—2022年期間采集于內(nèi)蒙古滿洲里市、克什克騰旗、阿魯科爾沁旗、賽罕烏拉國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)、黃花溝旅游景區(qū)、呼和浩特市和烏海市等地。

1.2 調(diào)查工具

采集工具主要有乙醚毒瓶、35 cm口徑100目捕蟲(chóng)網(wǎng)、自封袋、2 mL離心管(管底部墊少量乙醚浸泡的脫質(zhì)棉)、鑷子、記錄本、離心管專用采集標(biāo)簽(有采集編號(hào))、采集記錄本(采集編號(hào)、采集人姓名、采集時(shí)間、地點(diǎn)或地理坐標(biāo)、寄主植物)、記錄筆、GPS等。

1.3 標(biāo)本采集方法

根據(jù)地形地貌、植被類型、公路沿線、不同發(fā)育階段、不同人為干擾區(qū)進(jìn)行隨機(jī)調(diào)查。應(yīng)用掃網(wǎng)法采集芫菁科昆蟲(chóng)。采集時(shí)間為09:00—12:00、13:00—17:00(芫菁活動(dòng)頻繁,易于采集)。掃網(wǎng)法是應(yīng)用捕蟲(chóng)網(wǎng)在芫菁上直接掃網(wǎng)采集,每次掃網(wǎng)用力將網(wǎng)內(nèi)昆蟲(chóng)抖至捕蟲(chóng)網(wǎng)底部。網(wǎng)內(nèi)昆蟲(chóng)數(shù)量達(dá)到5～10頭時(shí),移入毒瓶,將其殺死;毒瓶?jī)?nèi)致死后(約3 min),用小鑷子挑取放入預(yù)備的2 mL離心管,并記錄采集信息,帶回實(shí)驗(yàn)室顯微鏡下進(jìn)行觀察。

1.4 昆蟲(chóng)原色圖拍攝與物種鑒定

成蟲(chóng)原色圖使用Canon EOS 60D相機(jī)拍攝(鏡頭為佳能EF100mm f2.8L Macro IS USM);物種鑒定所需蟲(chóng)體細(xì)微結(jié)構(gòu)圖,使用徠卡Leica S9i體視顯微鏡及其自帶軟件拍攝。所有照片后期使用Adobe Photoshop CC2019處理并排版。根據(jù)《內(nèi)蒙古昆蟲(chóng)》[15]、《河北森林昆蟲(chóng)圖冊(cè)》[17]、《青海經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng)志》[18]、《遼寧甲蟲(chóng)原色圖鑒》[19]、以及芫菁在內(nèi)蒙分布情況的相關(guān)文獻(xiàn)等,對(duì)芫菁進(jìn)行分類及鑒定。實(shí)體標(biāo)本和數(shù)字化標(biāo)本保存在內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院森林昆蟲(chóng)標(biāo)本室。

2 結(jié)果與分析

2.1 內(nèi)蒙古芫菁種類及區(qū)系

2017—2022年共采集8屬17種芫菁。其中,芫菁屬(Lytta)2種,斑芫菁屬(Mylabris)6種,豆芫菁屬(Epicauta)4種,短翅芫菁屬(Meloe)1種,帶櫛芫菁屬(Zonitis)1種,狹翅芫菁屬(Stenoria)1種,溝芫菁屬(Hycleus)1種,櫛芫菁屬(Megatrachelus)1種。本次調(diào)查與能乃扎布[15]記錄的7屬28種不同的物種有小花斑芫菁(MylabrisatrataPallas)、橫帶斑芫菁(MylabrisschonherriBillber)、草原斑芫菁(MylabrisfroloviFischer von Waldheim)、異色帶櫛芫菁(ZonitisfortucciiFairmaire)、二斑狹翅芫菁(Stenoriafasciata(Faldermann))、霍氏溝芫菁(Hycleuschodschenticus(Ballion))、四星櫛芫菁(Megatracheluspolitus(Gebler))等7種(見(jiàn)表1)。據(jù)文獻(xiàn)記載,在內(nèi)蒙古已有分布的有草原斑芫菁、二斑狹翅芫菁、霍氏溝芫菁等3種;在內(nèi)蒙古新分布種有小花斑芫菁、橫帶斑芫菁、異色帶櫛芫菁、四星櫛芫菁等4種。

表1 在動(dòng)物地理區(qū)系的分布情況及所占比例

中國(guó)昆蟲(chóng)區(qū)系歸屬于世界6大動(dòng)物地理區(qū)系中的古北界和東洋界,其中古北界在我國(guó)分為東北區(qū)、華北區(qū)、蒙新區(qū)和青藏區(qū),東洋界分為西南區(qū)、華中區(qū)和華南區(qū)。

由表1可知,內(nèi)蒙古芫菁華北區(qū)分布33種,占總數(shù)的94%;蒙新區(qū)分布27種,占總數(shù)的77%;東北區(qū)分布26種,占總數(shù)的74%;青藏區(qū)和華中區(qū)分別分布7種,分別占總數(shù)的20%;在華南區(qū)分布4種,占總數(shù)的11%;西南區(qū)分布3種,占總數(shù)的9%。

2.2 內(nèi)蒙古芫菁在世界動(dòng)物地理區(qū)劃中的區(qū)系型

由表2可知,根據(jù)我國(guó)昆蟲(chóng)區(qū)系歸屬于世界動(dòng)物地理區(qū)劃,內(nèi)蒙古芫菁科昆蟲(chóng)分布可分為古北界、古北-東洋界等2區(qū)系型。在古北界區(qū)系型中分布24種,占總數(shù)的69%;在古北-東洋界區(qū)系型中分布11種,占總數(shù)的31%;尚未采集其他世界地理區(qū)系型。古北界區(qū)系型呈現(xiàn)主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)。內(nèi)蒙古芫菁科昆蟲(chóng)種類在世界地理區(qū)系中的分布極不均勻,明現(xiàn)偏于古北界。

表2 內(nèi)蒙古芫菁在世界動(dòng)物地理區(qū)劃的分布

2.3 內(nèi)蒙古芫菁在中國(guó)動(dòng)物地理區(qū)劃中的區(qū)系型

由表3可知,內(nèi)蒙古芫菁科昆蟲(chóng)分布?xì)w屬于我國(guó)7個(gè)動(dòng)物地理區(qū)劃,共分為16區(qū)系型,在單一區(qū)系型中分布1種,占總數(shù)的2.86%;跨2區(qū)區(qū)系型中分布10種,占總數(shù)的28.57%;跨3區(qū)區(qū)系型中分布13種,占總數(shù)的37.14%;跨4區(qū)區(qū)系型中分布10種,占總數(shù)的28.57%;跨5區(qū)區(qū)系型中分布1種,占總數(shù)的2.86%。其中,東北區(qū)-華北區(qū)-蒙新區(qū)區(qū)系型物種分布最多(9種),占總數(shù)的25.71%;其次是東北區(qū)-華北區(qū)區(qū)系型物種分布6種,占總數(shù)的17.14%;之后是華北區(qū)-蒙新區(qū)、東北區(qū)-華北區(qū)-蒙新區(qū)-青藏區(qū)、東北區(qū)-華北區(qū)-蒙新區(qū)-華中區(qū)等區(qū)系型物種分布分別為3種,分別占總數(shù)的8.57%;其余的區(qū)系型都只包含1個(gè)種數(shù),占總數(shù)的2.86%。內(nèi)蒙古芫菁科昆蟲(chóng)主要與蒙新區(qū)、華北區(qū)、東北區(qū)等區(qū)系關(guān)聯(lián)較強(qiáng),且區(qū)系融匯度高。

表3 內(nèi)蒙古芫菁在中國(guó)動(dòng)物地理區(qū)劃的分布

2.4 跨特定區(qū)系的區(qū)系型

由表4可知,內(nèi)蒙古芫菁科昆蟲(chóng)在我國(guó)7個(gè)動(dòng)物地理區(qū)系中的跨區(qū)分布情況,跨華北區(qū)、蒙新區(qū)、東北區(qū)、青藏區(qū)、華中區(qū)、華南區(qū)和西南區(qū)的區(qū)系型分別為13、12、9、5、5、3、3;物種數(shù)分別為23、17、19、4、3、4、3。在內(nèi)蒙古分布的芫菁科昆蟲(chóng)與華北區(qū)關(guān)聯(lián)性最強(qiáng),與蒙新區(qū)和東北區(qū)的關(guān)聯(lián)性較強(qiáng),與青藏區(qū)、華南區(qū)、華中區(qū)、西南區(qū)關(guān)聯(lián)性較弱。

表4 跨特定區(qū)系的區(qū)系型分析

3 結(jié)論與討論

2017—2022年,共采集8屬17種,其中芫菁屬2種、豆芫菁屬4種、斑芫菁屬6種、短翅芫菁屬1種、帶櫛芫菁屬1種、狹翅芫菁屬1種、溝芫菁屬1種、櫛芫菁屬1種。本次調(diào)查中未能采集到能乃扎布教授記錄的7個(gè)屬中的歐芫菁屬、Pseudoabsibia屬、Cantharis屬等3屬物種,但采集到未記錄的帶櫛芫菁屬、狹翅芫菁屬、溝芫菁屬、櫛芫菁屬等4屬物種。另外,采集到已有記錄的10種,未記錄的7種,其中4種為內(nèi)蒙古新記錄種,3種為文獻(xiàn)記載內(nèi)蒙古有分布。內(nèi)蒙古不同時(shí)間段芫菁資源的不同與其調(diào)查地區(qū)的偏重有關(guān)。

目前,在內(nèi)蒙古芫菁種類11屬35種,與貴州(4屬14種)[20]、廣西(2屬9種)[21]、西藏(5屬20種)[22]、新疆(5屬41種)[23-24]和陜西(5屬16種)[25]分布的芫菁種類有顯著差異,與河北(9屬25種)[10]和寧夏(5屬20種)[26]分布的芫菁種類基本相似。不同地區(qū)的芫菁種類不同與其地形地貌、氣候條件和適合生存環(huán)境有關(guān),也與各地區(qū)對(duì)于芫菁科昆蟲(chóng)資源的調(diào)查詳細(xì)程度有關(guān)。

內(nèi)蒙古芫菁科昆蟲(chóng)種類在世界動(dòng)物地理區(qū)系中的分布極不均勻,明顯偏于古北界。與我國(guó)動(dòng)物地理區(qū)系華北區(qū)關(guān)聯(lián)性最強(qiáng),與蒙新區(qū)和東北區(qū)的關(guān)聯(lián)性較強(qiáng),與青藏區(qū)、華南區(qū)、華中區(qū)、西南區(qū)關(guān)聯(lián)性較弱。內(nèi)蒙古芫菁科昆蟲(chóng)在我國(guó)動(dòng)物地理區(qū)系中存在偏差,與其生物學(xué)特性有關(guān)。由于內(nèi)蒙古地形地貌復(fù)雜、氣候條件變化大及生態(tài)環(huán)境多樣等因素,使內(nèi)蒙古芫菁科昆蟲(chóng)資源極為豐富。因此,今后有必要對(duì)于內(nèi)蒙古芫菁科昆蟲(chóng)資源進(jìn)一步深入調(diào)查研究。