水棲牙蟲佔牙蟲科的大多數，所以牙蟲也算是水棲昆蟲中的一類。圖／ opencage.info
牙蟲科 （Hydrophilidae） 為甲蟲家族的一類成員，分為水棲與陸棲兩類，以水棲者佔多數，本科的多樣性相當地高，有近 3000 個物種被記述。陸棲的牙蟲一般生活在潮濕的陸域環境，以濕潤的屍體、糞便或腐植質為食；水棲類群則主要棲息於靜水域者，牙蟲的幼蟲多半是捕食性的，成蟲的食性則依類群有所不同。
向清游漫溯，採集水棲牙蟲。圖／ Martin Fikáček 攝 。
故事要從 2018 年初開始，當時捷克國家博物館昆蟲學組的 Dr. Martin Fikáček 博士首次造訪臺灣，除了標本收藏的檢視，Dr. Fikáček 也提到此趟計畫會進行一些野外採集，並已商請中興大學昆蟲系的博士生梁維仁先生協助 。
在此之前，我已認識 Dr. Fikáček 數載；雖從未有專業的牙蟲採集經驗，但覺得非常好奇，便決定厚著臉皮要求一起前往觀摩。
撥開腐爛的香蕉莖幹，用吸蟲管採集香蕉莖幹中的甲蟲。圖／ Andy Chang 攝 。
意外地，我們在腐爛的香蕉莖幹採集到了大量的原胸牙蟲屬 （Protosternum） 標本，包括成蟲、蛹和幼蟲。原胸牙蟲是一個小類群，目前全球共計九個描述種，台灣則記錄有異特原胸牙蟲 （P. abnormale Orchymont, 1913） 一種，本種後來又被記錄於印尼蘇門答臘。
透過鑑定比對，我們確認採到的標本即是異特原胸牙蟲，加上Dr. Fikáček 之前與廣州中山大學賈鳳龍教授在海南島積累的野外資訊，讓我們得以探索並歸納本屬的生物學及其微棲地偏好。
原胸牙蟲屬 （Protosternum） 成員外型渾圓嬌小，看似相當不起眼。圖／ Zoologischer Anzeiger。
首先，我們在落葉堆腐質層進行綿密的採樣，比對亞洲的芭蕉科植物、原胸牙蟲屬的天然分布地，還有已知的原胸牙蟲生態資訊，進而歸納出原胸牙蟲屬的確只偏好腐爛的香蕉莖幹，認為本屬應與香蕉有專一性伴生關係，而且於腐爛莖幹棲息的族群相當大。
這些生物學特性也顯示了，本類群可能會隨香蕉進出口，進而產生外來種的問題。實例就是，原來分布在斯里蘭卡的原子原胸牙蟲 （P. atomarium） 曾被發現於東非的模里西斯。這給了我們一則啟示：若是未來能針對這類甲蟲進行更細緻的系統分類學工作，釐清其物種身分，並藉由綿密的物種相調查來探查其分布狀況，或將可助於了解、評估香蕉這般進出口頻繁的栽植是否會潛藏外來種引入的威脅。
蕉類植物是否在進出口上會有可能伴隨外來種引入及其影響？圖／網路資源。
另外，由於我們同時採集到了異特原胸牙蟲的成蟲、蛹和幼蟲，透過分子條碼技術，我們得以證實這些成蟲、蛹和幼蟲都是屬於同一個物種，進而得以描述異特原胸牙蟲的幼蟲和蛹形態，特別的是，我們發現幼蟲的大顎有很明顯的左右不對稱，這在牙蟲家族裡非常獨特；左右不對稱的形態構造也同時見於其他動物類群，例如鈍頭蛇、魚類、蝸牛和擬叩頭蟲。
這些左右不對稱的形態均被認為與其生態適應有所關連，而在牙蟲科方面，牙蟲屬 Hydrophilus 的成員也被發現左右不對稱的幼蟲大顎，並且被發現為對水生蝸牛的一種取食適應，因此，我們認為異特原胸牙蟲的幼蟲左右不對稱的大顎形態構造很可能為其取食偏好的功能形態。
異特原胸牙蟲幼蟲極為不對稱的大顎齒突可能為對特殊取食偏好的適應。圖／ Zoologischer Anzeiger。
最後，由於完整地檢視確認了異特原胸牙蟲的形態特徵，我們進而發現先前記錄本種於蘇門答臘的異特原胸牙蟲標本為錯誤鑑定，異特原胸牙蟲為台灣產的特有種，印尼和馬來西亞產的為一全新物種，而Dr. Fikáček 與賈教授在海南島採集的原胸牙蟲也確認為另一新種，分別描述命名為：
- 馬來亞原胸牙蟲 Protosternum malayanum Fikáček, Liang, Hsiao, Jia & Vondráček, 2018
- 海南原胸牙蟲 Protosternum hainanense Fikáček, Liang, Hsiao, Jia & Vondráček, 2018。
論文原文
此文由澳洲國立大學生物學研究院在讀博士生蕭昀撰寫，響應 PanSci 「自己的研究自己寫」，以增進眾人對基礎科學研究的了解。
The post 生活在香蕉樂園的甲蟲：新種原胸牙蟲與牠們的歪歪牙齒 appeared first on PanSci 泛科學.