生物分类是生物学研究的基础,也是发现和认知生物多样性最

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1、附件：2017年度国家自然科学奖拟推荐项目“陆生和水生无脊椎动物代表类群的分类与分化格局”项目名称：陆生和水生无脊椎动物代表类群的分类与分化格局推荐意见：生物分类是生物学研究的基础，也是发现和认知生物多样性最直接的手段。该研究选择蜘蛛和钩虾等陆生和水生无脊椎动物代表类群，开展分类学及其多样性起源研究。该研究发现和记述了1000多个新物种，占中国已知动物物种总数的1%；以分子系统学为导向，以形态特征、分子数据和高清图像为基础的整合分类学提高了物种鉴别的可操作性；基于神经网络方法的DNA分类新技术提高了物种鉴定的准确性。在物

2、种多样性起源方面，发现并证实无脊椎动物物种分化过程中“走出古地中海（OutofTethys）”的模式；青藏高原隆升终结了古地中海，也引发云贵高原再度抬升和气候变冷，迫使蜘蛛等生物迁入洞穴；该项目鉴定出洞穴蜘蛛化学信息素，并发现其影响求偶交配，导致进一步的生殖隔离和物种分化。研究成果发表在PNAS、SystematicBiology等主流刊物上，受到AnnualReview等杂志的介绍和引用。该成果是项目组30年系统性研究工作的积累，也是原静生生物调查所1928年以来对陆生和水生无脊椎动物研究的继续；该研究所发现的新物种超

3、过1/3是极小种群，亟待采取措施予以保护；该项目突出了中国在全球生物多样性格局中的核心地位，为揭示全球生物多样性起源和衍生分化做出重要贡献。推荐该项目为国家自然科学奖二等奖。项目简介：1.研究内容:物种多样性的发现与分化格局是进化生物学研究的核心和焦点。该研究选择蜘蛛和钩虾等陆生和水生无脊椎动物代表类群为研究对象，开展分类学和多样性起源研究。研究范围覆盖全中国，同时拓展到亚洲、欧洲大部分地区以及非洲、美洲的重点地区。在大尺度野外调查的基础上，开展基于形态特征和分子系统学证据的分类研究；结合地质历史、生态和分子数据探寻古地

4、中海变迁和青藏高原隆升等地质事件对物种分化的影响；结合分子数据、行为学和化学通讯研究探讨洞穴蜘蛛物种多样性形成和维持的机制。2.科学发现点:（1）发现新物种并提出神经网络DNA分类法。该项目执行期间共发表蜘蛛目、端足目、十足目等类群1新科1新亚科46新属858新种，其中695新种来自中国，其它163新种原产地为非洲、欧洲和其它亚洲国家；加上1985年～2003年该项目完成人的前期工作，共发表1000多个新物种（代表论著5）；以形态特征、分子数据和高清图像为基础的整合分类学提高了物种分类的可靠性和可操作性；基于神经网络方法

5、的DNA分类新技术提高了物种分类的准确性（代表论著2）。（2）发现物种分化过程中“走出古地中海”模式。发现钩虾起源于古地中海，逐步从海洋迁移到淡水，提出并验证了无脊椎动物物种分化过程中的“走出古地中海”模式（OutofTethys,代表论著1）。青藏高原的隆升不仅“终结”了古地中海，也阻断了中国西南水系与古地中海的交流，孕育了中国特有物种（代表论著8）；青藏高原隆升导致中国地形发展为西高东低，引发中国东部发生海侵，驱动跳钩虾从海洋登陆并在陆地快速分化（代表论著3）。（3）发现洞穴促进了物种多样性的分化。青藏高原隆升拉动云

6、贵高原的再度抬升，导致气候变冷并迫使云贵高原部分蜘蛛迁入洞穴，因洞穴隔离形成并保持较高的物种多样性（代表论著4）；洞穴蜘蛛的化学通讯也促进了洞穴物种的隔离，交配期雌蛛丝上携带混合成分的信息素，吸引雄蛛前来交配（代表论著7）；同时雄蛛释放烯类信息素，避免雌蛛攻击并激发雌蛛交配（代表论著6）。3.科学价值:物种分类是记述物种多样性最直接的手段，分化格局研究可以追溯物种多样性的起源和衍生路径。该项目组发表了1000多个新物种，使中国动物物种总数增加了1%；这些新物种超过1/3只生活在单一洞穴，是极小种群，亟待保护。提出神经网络

7、法鉴定物种，为DNA分类学提供了即时、创新的解决方案，提高了物种鉴定准确性。从全球范围内大尺度研究物种分化格局，“走出古地中海”可能是更多生物类群的演化路径。行为实验和化学通讯研究洞穴蜘蛛的隔离机制，发现洞穴保持物种多样性的成因。4.同行引用及评价:研究成果被AnnualReviewofMarineScience、AngewandteChemieInternationalEdition等刊物他引174次。2009年Nature中国研究亮点称发现“蜘蛛爱情的秘密”，2010年Nature中国研究亮点称“信息素的分化也可能是

8、蜘蛛物种分化与物种形成的机制之一”。世界四大博物馆之一的森肯堡博物馆同行认为是整合分类学“很好的例子”（Jäger,2016）。客观评价：陆生和水生无脊椎动物代表类群的分类与分化格局研究属于基础生物学领域，包括基于形态特征、分子数据和高清图像为基础的整合分类学方法记述物种多样性，以及结合地质历史、分子数据、行为实验和