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揭示腳下隱藏的生物多樣性:臺灣森林落葉甲蟲DNA條碼解謎計畫

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文.胡芳碩 / Dr. Martin Fikáčekg 研究室

我們腳下錯綜複雜的世界中,隱藏著現在才開始揭示的秘密。由中山大學生物科學系領導的研究團隊,正在開展一項突破性的計畫,探索臺灣森林落葉甲蟲的隱藏多樣性。森林落葉層,常被比喻為陸地上的珊瑚礁,支撐著驚人的生命多樣性。在這個生態系統中,諸多節肢動物中,甲蟲是最常見和物種最豐富的群體。儘管它們數量眾多、體型微小且高度地方特有,我們對落葉甲蟲的了解仍然有限。

用DNA條碼解開謎底:為了克服這些挑戰,研究團隊啟動了臺灣落葉甲蟲條碼解謎計畫。DNA條碼可以加速了整個動物群的分析,有助於物種的鑑定。其目標是為研究人員、生態學家、保育生物學家和公眾提供一個開放性的寶貴資源,用以鑑定物種。

與分類學家的合作之旅:臺灣落葉甲蟲條碼解謎計畫的成功取決於分類學家的寶貴貢獻,他們在這項突破性研究中扮演著關鍵的角色。為了正確鑑定每個科別的屬和種所需的專業知識,研究人員仔細諮詢了在每個科別的專家。在這些分類學專家提供關鍵協助的情況下,他們不僅僅被承認,還被提供共同作者的身份,以表彰他們對該計畫的重要承諾和專業知識。許多分類學家將他們的整個生命都奉獻給了對特定甲蟲類群的研究,這種合作強調了他們的奉獻的重要性。

臺灣豐富的甲蟲多樣性:臺灣擁有豐富的生物多樣性。甲蟲是臺灣一個特別豐富的昆蟲類群,擁有119個科別並記錄超過7,700個物種。儘管物種豐富,對於臺灣甲蟲的分類研究一直是零碎的,對落葉甲蟲的研究主要依賴於過去幾十年的標本收藏。基於2019年至2021年在惠蓀森林遊樂區採集的標本,目前的資料庫包括來自36個科別的4,629隻甲蟲,代表334個候選物種。DNA條碼方法不僅允許高效的物種鑑定,還提供了對甲蟲幼蟲的細緻了解,增強了我們對它們的生物學和生態角色的理解。這一全面的資料庫標誌著揭開臺灣多樣性甲蟲動物群謎底的重要一步。

計畫目標、進展和未來展望:臺灣落葉甲蟲條碼解謎計畫致力於三項使命:對落葉甲蟲進行廣泛的研究、記錄它們在臺灣的多樣性,並提供一個可靠的快速鑑定工具。研究人員已經發表了第一批DNA條碼,揭示了一些分類學上的見解,如新物種的描述和幾個新紀錄的分類單元。儘管地理上僅限於臺灣中部的一個森林保護區,但它有效地展示了研究亞熱帶和熱帶落葉甲蟲動物群所面臨的挑戰。DNA條碼和形態的整合在揭示這個物種豐富的生態系統之謎底中發揮了關鍵作用。展望未來,團隊計劃擴大對整個臺灣的取樣,涵蓋不同的區域、海拔帶和森林類型,DNA條碼資料庫的持續更新將成為未來研究的寶貴資源。

Reference:
Hu, F.-S., Arriaga-Varela, E., Biffi, G., Bocák, L., Bulirsch, P., Damaška, A. F., Frisch, J., Hájek, J., Hlaváč, P., Ho, B.-H., Ho, Y.-H., Hsiao, Y., Jelínek, J., Klimaszewski, J., Kundrata, R., Löbl, I., Makranczy, Gy., Matsumoto, K., Phang, G.-J., Ruzzier, E., Schülke, M., Švec, Z., Telnov. D., Tseng, W.-Z., Yeh, L.-W., Le, M.-H., Fikáček, M., 2024. Forest leaf litter beetles of Taiwan: first DNA barcodes and first insight into the fauna. Deutsche Entomologische Zeitschrift 71 (1): 17-47.

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