2025年,我院陈志林与杜聪聪老师领衔的蚂蚁课题组,在国家自然科学基金等项目的有力支撑下,融合多学科技术方法,在蚂蚁分类修订、多样性、基因组及科学普及等领域获得系列阶段性成果。相关研究成果陆续发表于Deutsche Entomologische Zeitschrift、Transactions of the American Entomological Society、Scientific Data、Insects、Diversity、ZooKeys、Zootaxa等昆虫权威期刊。同时,完成科普著作翻译出版,实现学术研究与科普传播的双轨并行、协同发展。
分类修订挂硕果,夯积国内蚂蚁的本底资源
课题组长期默耕中国蚂蚁类群系统分类研究,2025年在多个关键类群的物种厘定中取得阶段性进展,进一步完善了中国蚂蚁分类体系。
在切叶蚁亚科(Myrmicinae)研究中,课题组完成中国双脊蚁属(Myrmecina)的全面系统性修订。通过精细的形态测量、特征比对,确认该属在中国分布的有效物种28个,其中包括M. carinolateralis、M. flavipeda等11个新物种,大幅提升了中国该属物种的认知度,更新了其在东洋界与古北界交汇区域的分布格局。此外,在脊蚁属(Syllophopsis)中发现并描述了S. brevidorsa sp. nov.、S. magnocula sp. nov. 2个新物种;在铺道蚁属(Tetramorium)中发现并描述了1个寄生新物种——T. sinensis sp. nov.,该物种发现于聚纹双刺猛蚁(Diacamma rugosum)巢穴内,为研究蚂蚁类群的共生与寄生关系提供了珍贵新案例。
在卷尾猛蚁亚科(Proceratiinae)的卷尾猛蚁属(Proceratium)研究中,课题组完成中国该属的系统修订工作:重新厘定P. bruelheidei、P. japonicum等7个已知物种,正式将P. longigaster从中国蚂蚁区系中排除;基于形态学等证据,描述P. crassopetiolum sp. nov.、P. digitospinum sp. nov.、P. shanyii sp. nov.等7个新物种,使中国卷尾猛蚁属已知物种数量增至14种。研究同步编制了基于工蚁特征的中国卷尾猛蚁属物种图文鉴别检索表,厘清了该属长期存在的分类学争议,为后续研究提供了精准的分类依据。
在细蚁亚科(Leptanillinae)的原细蚁属(Protanilla)研究中,课题组结合多方数据,发现并描述P. xui sp. nov.和P. shanyii sp. nov. 2个新物种,使中国该属已知物种达10种,占全球总数的50%,明确中国为该属的全球多样性中心,为探讨细蚁类群的起源与扩散提供了重要线索。
值得一提的是,首次描述的23个新种中的3个新种——善义双脊蚁(Myrmecina shanyii sp. nov.)、善义卷原细蚁(Protanilla shanyii sp. nov.)与善义卷尾猛蚁(Proceratium shanyii sp. nov.),均以"shanyii"命名,以此缅怀课题组创始人、陈志林的授业恩师——周善义(Shanyi Zhou)老师。周老师作为中国蚂蚁分类学领域的奠基人之一,毕生致力于蚂蚁系统分类与多样性研究,不仅为课题组奠定了坚实的研究基础,更培养了大批蚁类研究人才。其严谨的治学态度与对科研事业的赤诚热忱,深刻影响着每一位团队成员。多次以其名命名新物种,既是对周老师学术贡献的崇高致敬,也承载着团队传承其研究精神、持续推进中国蚂蚁分类事业的坚定信念。
基因组析特征奠新基,筑牢红蚁属研究的多元根基
红蚁属(Myrmica)隶属切叶蚁亚科(Myrmicinae),是全北区分布的古老类群,兼具物种丰富度高、地理分布特殊的特征 —— 相较于新北区,古北区的红蚁属还延伸分布至东亚南部及东南亚热带、亚热带高海拔山区。这一分布格局引发系列科学问题:红蚁属的地理分布模式如何形成?其在新北区与古北区的纬度分布差异,是否与两地第四纪冰川历史相关?支撑其高纬度、高海拔分布的基因组适应机制是什么?此外,该类群基于形态学划分的种团体系长期存在争议,而获取红蚁属基因组数据,成为解答上述分类学、生物地理学与演化生物学问题的关键前提。
题组整合 PacBio 三代测序、Illumina 二代测序及 Hi-C 染色体构象捕获技术,首次完成弯角红蚁(Myrmica angulata)的染色体水平基因组组装。该物种基因组大小为 464.36 Mb,97.36% 的序列成功锚定至 24 条假染色体,contig N50 达 1.752 Mb,BUSCO 完整性高达 98.5%;通过基因组注释,共获得 17,066 个蛋白质编码基因及 1,036 个非编码 RNA。高质量基因组图谱的构建,不仅为解析红蚁属高纬度、高海拔环境的遗传适应机制提供了分子基础,也为蚂蚁适应性进化的整体研究补充了重要参考数据。

图1. 弯角红蚁Myrmica angulata染色体水平的基因组组装
分子形态融方法开新局,推动蚂蚁整合分类的研究进程
分类学是生物多样性研究的核心基础,而整合分子数据与经典形态学特征的研究范式,已成为提升物种鉴定准确性的主流趋势。但分子物种界定方法的应用程度因生物类群而异,蚂蚁作为无脊椎动物的关键类群,其分类学研究长期以形态特征分析为主,结合分子物种鉴定的相关研究相对薄弱。
为厘清蚁科分子分类的现有数据基础,课题组下载并分析 NCBI 与 BOLD 数据库中 8 个基因片段的 350,686 条序列,结果显示:细胞色素 c 氧化酶亚基 I(COI)仍是蚂蚁分子鉴定的核心标记,但序列长度存在显著差异 —— 仅 190,880 条序列(约占 54.43%)达到 658 bp 的标准长度,这些合格序列覆盖蚁科 15 个亚科、273 属、3,226 种,占全球已知蚂蚁物种的比例不足 23.00%。在 COI 序列中,32,444 条(占 9.60%)归属于未鉴定物种,涉及 12 个亚科、175 属;从地理分布看,欧洲与美洲的序列占比达 60%,而中国的序列占比仅 0.35%,数据空间分布偏差显著。此外,对代表性序列的 DNA 条形码分析发现,部分序列信息与标注物种名存在不一致性;课题组在四川、广西、海南等地的蚂蚁多样性调查中,也发现类似的分类学争议,提示隐存种在蚁科中可能广泛存在。
上述研究表明,中国蚂蚁分子分类数据不仅储量匮乏,还存在地理与类群的双重偏差。未来需进一步强化中国蚂蚁的系统分类学研究,重点推进 DNA 条形码数据库的构建与完善,这将为精准开展物种鉴定、发掘蚂蚁多样性、监测入侵物种及制定生物保护策略提供关键的技术支撑。

图2 蚁科昆虫条形码片段数量的时间趋势

图3 COI序列数量的空间分布

图4 基于已有蚁科昆虫COI序列(658bp)分子物种界定和形态学物种的比较
科普传播同步发力,搭建学术与公众的沟通桥梁
在默耕学术研究的同时,课题组积极践行科研工作者的社会责任,投身科学普及事业。由团队核心成员陈志林老师牵头翻译的科普著作《蚂蚁帝国:地球上微小征服者的隐秘世界与非凡生活》正式出版发行。该书系统阐释了蚂蚁的社会结构、行为习性、生态功能及进化历程,以通俗易懂的语言、生动鲜活的案例,将前沿蚁学研究成果转化为公众可感知、能理解的科学知识,让科学之美走进公众视野,为提升全民科学素养贡献力量。
蚂蚁课题组依托广西师范大学珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室、广西珍稀濒危动物生态学重点实验室等科研平台,长期致力于蚁科类群的系统分类与、生物多样性和互作生态学研究。此次系列成果的取得,彰显了课题组在多学科交叉研究领域的创新能力与扎实功底。未来,课题组将继续聚焦蚂蚁类群的物种修订、遗传机制与生态适应研究,同时深化科普传播工作,为生物多样性保护与生态文明建设贡献更多"师大力量"。

图5. 成果论著首页九宫格剪影
成果列表如下:
Gu, Z., Zhang, C., Du, C., &Chen, Z*. (2025). Synopsis of the ant genus Myrmecina Curtis, 1829 from China (Hymenoptera, Formicidae, Myrmicinae), with description of eleven new species. Deutsche Entomologische Zeitschrif, 72 (2): 395-448.
https://doi.o10.3897/dez.72.162491
Du, C., & Chen, Z*. (2025). A chromosome-level genome assembly of Myrmicaangulata (Hymenoptera: Formicidae). Scientific Data, 12(1): 1-7.| https://doi.org/10.1038/s41597-025-05913-w
Gu, Z., Zhang, C., & Chen, Z*. (2025). Synopsis of Ant Genus Proceratium Roger, 1863 from China (Hymenoptera, Formicidae), with Description of Seven New Species. Insects, 16: 1-39.
https://doi.org/10.3390/insects16101060
Chen, Z., & Liang, X., &Du, C*. (2025). Taxonomy of the ant genus Protanilla Taylor in Bolton, 1990 (Hymenoptera: Formicidae: Leptanillinae) from China, with descriptions of two new species. Zootaxa, 5652(1): 111-128.
https://doi.org/10.11646/zootaxa.5652.1.13
Liang, X., Du, C., & Chen, Z*. (2025). Taxonomy of the myrmicine ant genus Syllophopsis Santschi, 1915 (Hymenoptera: Formicidae) from China, with descriptions of two new species. Zootaxa, 5652(1): 103-110.
https://doi.org/10.11646/zootaxa.5652.1.12
Zhang, B., Du, C., & Chen, Z*. (2025).Tetramorium sinensis sp. nov., a parabiotic ant from China, with a key to the Tetramorium inglebyi group (Hymenoptera, Formicidae). ZooKeys, 1236: 103-117.
Wang, J., Liu, D., Chen, Z., & Du, C*. (2025). DNA Barcoding Applications in Ants (Hymenoptera: Formicidae). Diversity, 17: 1-16.
https://doi.org/10.3390/d17110783
Wu, Y., Chen, Z., Li, Y., Wang, Y., & Du, C*. (2025). Exploring Ant (Hymenoptera, Formicidae) Species Diversity in the Gongga Mountain, China. Transactions of the American Entomological Society, 151(1): 61-152.
https://doi.org/10.3157/061.151.0105
陈志林, 郭彬彬, 冉浩 译. (2025).《蚂蚁帝国:地球上微小征服者的隐秘世界与非凡生活》. 江苏: 凤凰科学技术出版社.
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