Phylogenomics resolves a 200-year-old puzzle: a revised tribal classification of Afro-Eurasian dung beetles (Coleoptera: Scarabaeinae)
本研究利用超保守元件（UCEs）解决了非欧亚分布粪金龟长期存在的系统发育不确定性问题，从而得出了一个全面的修订后的族级分类，其中描述了十三个新族，重新定义了现有类群，并为未来的研究提供了稳健的框架。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
想象一座宏大而混乱的图书馆，数百万本书籍被扔在地上，它们的书脊断裂，书名褪色。几个世纪以来，图书管理员一直试图根据外观来对这些书进行分类：“这本是蓝色的，所以它应该和那些蓝色的放在一起，”或者“这本是圆形的封面，所以它属于圆形类别的。”但有时，一本蓝色的书其实是由同一位作者写的，而一本红色的书却完全是另一个故事。这就是分类学——研究命名和分类生物的科学。具体来说，这个故事发生在昆虫世界中尘土飞扬、充满粪便的一角，也就是蜣 Scarab（粪金龟）的家园。这些不仅仅是普通的虫子；它们是自然界终极的回收者，通过滚动粪球来哺育后代，而且它们有着成千上万种形状和大小。长期以来，科学家们试图根据它们是滚动粪球还是在隧道中埋藏粪球，将它们归入不同的“族”（称为“族”，即 tribes）。但就像按颜色给书分类一样，这种方法不断将不相关的甲虫归为一类，又将亲缘关系密切的亲属拆散。其结果是一个混乱的局面，许多甲虫都没有已知的家族，被标记为 incertae sedis——这是一个高级的拉丁语表达，意思是“我们不知道你属于哪里”。
现在，想象一下，如果我们不再看书的封面，而是能够阅读书页内部的 DNA，以查看真正的作者是谁。这正是这项新研究所做的事情。研究人员使用了一种强大的遗传工具，称为“超保守元件”（ultraconserved elements，简称 UCEs）。你可以把 UCEs 想象成甲虫基因组中那些古老且不可改变的脚注，它们已经保持不变数百万年之久，充当着完美的家族树记录。通过阅读这些脚注，科学家终于能够看到这些甲虫之间真实的亲缘关系，从而忽略掉外表带来的误导性特征。他们发现，旧有的“滚球者 vs. 挖掘者”规则大多是错误的。相反，他们发现许多看起来相似的甲虫实际上是远房亲戚，只是恰好穿着相似的装束；而另一些看起来完全不同的甲虫，实际上却是近亲。
这篇论文本身就是一次对粪金龟家族树的大规模“大扫除”。作者们是一支来自世界各地的专家团队，他们分析了近 300 种不同种类的甲虫 DNA，重点研究了来自非洲和欧亚大陆的物种。他们的目标是解开一个有着 200 年历史的谜题：弄清楚每种甲虫究竟属于哪个“族”。结果是对规则的一次彻底重写。他们发现，以前那种分组方式就像是试图按颜色而不是按花色来给扑克牌分类。
以下是他们的发现：
首先，他们证实了某些旧有的群体确实是正确的，但许多并不正确。他们发现，“滚球者”和“挖掘者”并不是截然不同的家族，而是在甲虫家族树中许多不同分支上采取的不同生活方式。
其次，最令人兴奋的是，他们不得不发明了 13 个全新的“族”，来安置那些无法归入其他任何地方的甲虫。这就像是发现了一群住在阁楼里的表亲，因为没人知道该把他们放在哪儿，于是终于为他们盖了一座新的侧翼。这些新设立的族包括 Aphengoecini、Bohepilissini 和 Tanzanolini 等名称。
第三，他们重新组织了现有的群体。例如，他们将一个名为 Odontolomini 的群体从一个完整的“族”降级为“亚族”，并将其与另一个名为 Endroedyolini 的群体合并，因为它们亲缘关系非常密切。他们还重新定义了著名的 Coprini 族，将其拆分为三个较小的亚群，以更好地反映它们的差异。
第四，他们解开了几个“孤儿”甲虫的谜团。其中一些是仅在南非特定森林或毛里求斯等孤立岛屿上发现的微小且稀有的甲虫。通过使用 DNA，团队终于可以将它们置于家族树上，表明它们是独自游荡了数百万年的独特谱系。例如，他们证实了一个名为 Haroldius 的甲虫，虽然因为它生活在蚂蚁巢穴中而看起来与亲戚迥异，但它实际上与 Elassocanthonini 这一组有着密切的关系。
这项研究还必须做出一些艰难的抉择。他们排除了“滚球者”和“掘洞者”群体是天然家族的观点。他们证明了这些行为是多次独立演化的，就像不同的发明家分别提出了相同的想法一样。他们还发现，一个名为 Phaedotrogus 的属实际上只是 Haroldius 的一个变体，因此他们将两者合并。
科学家们对这些结果非常有信心，因为他们使用了多种不同的计算机方法来分析 DNA，而所有这些方法都指向了同一个家族树。他们不仅仅是在猜测；他们测量了每种甲虫之间的遗传距离。然而，他们也承认，一些化石和来自马达加斯加的一些非常稀有的甲虫仍需要进一步的研究才能被安置妥当。但对于绝大多数非欧亚大陆的粪金龟来说，谜团已经解开。
最终，这篇论文为我们提供了一张清晰、更新后的粪金龟世界地图。它将一个混乱的“未知”堆叠变成了一个拥有 36 个不同“族”的有结构家族树（此前为 24 个）。它向我们展示了自然界充满了惊喜：那些看起来属于某个家族的甲虫，可能实际上是那些看起来与它们完全不同的甲虫的表亲。通过利用遗传学的力量，作者们终于为这些辛勤工作的回收者找到了他们在生命史中的应有位置，证明了有时，要理解过去，你必须阅读代码，而不仅仅是观察封面。
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