Comparative functional head morphology in modern rove beetles (Coleoptera, Staphylinidae)
现代甲虫(鞘翅目、葡萄科)的功能性头部形态比较
基本信息
- 批准号:421074752
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2019
- 资助国家:德国
- 起止时间:2018-12-31 至 2023-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
With more than 63,650 described species, rove beetles (Staphylinidae) are one of the largest insect families. In contrast to phytophagous insects, rove beetles have diversified through their different ways of living in the litter layer. Extending our previous work on staphylinids methodically and conceptually, we follow, in the present project, an integrative functional and eco-morphological approach to investigating the comparative functional head morphology of modern, mostly predatory representatives of rove beetles. This refers to several species-rich monophyletic subfamilies of the traditional Staphylinine group. As part of a broad comparative analysis that also considers functional aspects, we aim at attaining a comprehensive understanding of the evolution and morphological diversification of these speciose clades. Based on Synchrotron microtomographic and scanning electron microscopic analyses of head morphology (mouthpart morphology, presence / absence of head muscles including their origins and insertions, structure and organization of the hypopharynx-prementum complex, structure of the tentorium, sclerites of the prementum), the functional aspects of mouthparts will be combined with direct observations of predatory and feeding behavior and interpreted in a phylogenetic context. We will examine comparatively 37 representatives of all subfamilies of the traditional Staphylinine group (and the main tribes for some). We will also gather morphometric data of the mandibles and the associated muscles to evaluate the relative mandibular biting forces and closing velocities. Three-dimensional geometric morphometrics will be used to quantify head morphological differences between clades and feeding types. Based on a phylogenetic scheme adopted from published sources, we will perform character mapping analysis with the goal of recognizing evolutionary changes and novelties including the resulting functional consequences. In order to perform a cladistic analysis, the head morphological characters established in the present project will be combined with a character matrix obtained from previous work of the applicant on other staphylinid clades. This will help to test the extent to which the internal head morphology can contribute to the clarification of open questions concerning the phylogeny among subfamilies and tribes within certain subfamilies. The analysis will also elucidate both the plesiotypic groundplan features and the autapomorphies of several subfamilies / tribes. Finally, by means of phylogenetic regression analyses, the biomechanical / functional morphological analyses of the mandibles will be related to the observations of prey-capture behavior, thereby facilitating the interpretation of patterns in a functional context and providing an understanding of the contribution of these characters to the diversification of these clades in general.
有超过63,650种描述,隐翅虫(隐翅虫科)是最大的昆虫家族之一。与植食性昆虫相比,跳甲通过它们在凋落物层中的不同生活方式而多样化。扩展我们以前的工作隐翅虫有条不紊地和概念上,我们遵循,在本项目中,一个综合的功能和生态形态学的方法来调查比较功能的头部形态的现代,主要是捕食性的代表的隐翅虫。这是指传统的隐翅虫群的几个物种丰富的单系亚科。作为一个广泛的比较分析,也认为功能方面的一部分,我们的目标是实现这些speciose分支的进化和形态多样化的全面了解。基于同步辐射显微断层扫描和扫描电子显微镜分析的头部形态(口器形态,头部肌肉的存在/不存在,包括它们的起源和插入,下咽-前颏复合体的结构和组织,天幕的结构,前颏的骨片),口器的功能方面将与捕食和进食行为的直接观察相结合,并在系统发育中进行解释。上下文我们将比较研究传统隐翅虫群所有亚科的37个代表(以及一些主要部落)。我们还将收集下颌骨和相关肌肉的形态测量数据,以评估相对下颌咬合力和闭合速度。三维几何形态计量学将被用来量化的分支和喂养类型之间的头部形态差异。基于从已发表的来源采用的系统发育方案,我们将进行字符映射分析,以识别进化的变化和新颖性,包括由此产生的功能后果的目标。为了进行分支分析,在本项目中建立的头部形态特征将与申请人以前在其他隐翅虫分支上的工作中获得的特征矩阵相结合。这将有助于测试内部头部形态在多大程度上有助于澄清有关亚科和某些亚科内的部落之间的亲缘关系的开放性问题。分析还将阐明两个plesiotypic地面平面图功能和几个亚科/部落的autapomorphies。最后,通过系统发育回归分析,生物力学/功能形态学分析的下颌骨将有关的猎物捕获行为的观察,从而促进模式的解释功能的背景下,并提供了一个了解这些字符的多样化,这些分支的贡献。
项目成果
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