近日，植物保護學院博士生李新和美國亞利桑那大學 John J. Wiens 教授開展合作研究，在進化生物學著名國際期刊「Systematic Biology」雜誌上發表題為「估計全球生物多樣性： 昆蟲隱存種的作用」（ Estimating Global Biodiversity: The Role of Cryptic Insect Species）的論文。該研究基於大數據搜索，收集了昆蟲綱多個目的形態種信息和基於核基因、線粒體基因數據推斷的分子種數量信息，推算了昆蟲的物種多樣性，最後根據昆蟲與其相關生物的物種多樣性比例，估計了全球生物物種多樣性及其在主要類群中的比例。
生物多樣性是人類生存和發展的基礎。地球上到底有多少物種是一個分類學、生態學和進化生物學等領域的熱點問題。昆蟲作為地球上物種數量最多的類群，解析其多樣性對於解答該問題至關重要。昆蟲與其他動物、植物、微生物存在複雜多樣的關係，它們與其它相關生物的多樣性有著基本明確的數量關聯，其中寄生於昆蟲的生物（如細菌、真菌、線蟲等）物種數量遠高於其它類群。然而已有物種多樣性評估研究多以形態種為定種標準，較少考慮大量存在的隱存種對評估結果的影響。
針對該問題，植物保護學院博士生李新和美國亞利桑那大學 John J. Wiens 教授開展合作研究。基於大數據搜索，收集了昆蟲綱多個目的形態種信息和基於核基因、線粒體基因數據推斷的分子種數量信息，釐清其已知形態種與包含隱存種的分子種數量，隨後使用加權法解析昆蟲形態種與實際物種數量的平均比例，並進一步基於該比例和已有研究結果對昆蟲形態種的多樣性進行預測，推算了昆蟲的物種多樣性，最後根據昆蟲與其相關生物的物種多樣性比例，估計了全球生物物種多樣性及其在主要類群中的比例。研究結果顯示，儘管各目在不同緯度地帶的隱存種和形態種比例存在一些差異（但不顯著），但總體來講，每個昆蟲形態種平均對應3.1個物種，全球約有2108萬種昆蟲，5.63 億至22.0億個物種，這其中大部分是細菌。
該研究強調了隱存種在評估物種多樣性時的重要性，優化了昆蟲隱存種的估計方法，首次解決了在估計昆蟲隱存種與形態種比例時長期存在的多種誤差來源，包括在抽取種內不同個體時和跨緯度抽取不同屬時抽樣不均衡所帶來的誤差，以及物種定義上帶來的誤差。更重要的是，該研究將現有對全球物種多樣性估計的誤差從千億級縮小到十億級。
植物保護學院博士生李新為第一作者，亞利桑那大學 John J. Wiens 教授為通訊作者。該研究得到了植物保護學院楊定教授主持的國家自然科學基金 (32130012)、中國農業大學 2115 人才培養計劃和 John J. Wiens 教授的美國自然科學基金 (DEB 1655690) 的資助。
論文連結：
Li, X., & Wiens, J. J. (2023). Estimating Global Biodiversity: the Role of Cryptic Insect Species. Systematic Biology.
供稿：植保學院
供圖：植保學院
編輯：李楊
責編：馬文哲