地面甲虫揭示高山地区的环境历史

自1989年以来，Joachim Schmidt在欧洲，亚洲和非洲的各种高山上至少旅行了一次，特别是喜马拉雅山：“我现在至少有25次。然而，我不认为我知道这一宏伟的山地系统的一半。我正在努力在山的所有可用部分中系统地录制喜马拉雅山的所有高雅典的地面甲虫动物。每次我去，我都会检查一个不同的地区。我也支持我的同事来自博物馆和集合的世界各地，他们送给我甲虫材料进行加工，“生物学家涉及。他的目标是映射所有物种的水平和垂直分布，并确切地记录了与不同栖息地的链接。在这种数据的基础上以及额外的分子遗传分析，他试图在山脉的发展过程中重建各种物种和进化谱系的分布史。但首先，他必须找到无数的物种，并这样做，他必须采用不同的方法。在结石和死木下的白天可以找到许多地甲虫。特别是生活在叶子垃圾和苔藓中的小物种在一个特殊的袋子筛子中收集。 Other species live on trees and bushes. Joachim Schmidt fetches these down with a beating tray. Ground beetles that are hidden in rock crevices during the day can be detected at night with a torch. In his mapping work, the biologist makes an exact note of the height above sea level and the habitat in which each of the species has been found, from the subtropical valley zone up through the various montane levels to the alpine belt.

Joachim Schmidt说:“由于我自己的研究旅行和我对博物馆材料的研究，我每年都会发现多达50种新的地面甲虫。”在南亚和非洲的高山中，有巨大的生物多样性，但迄今为止还没有得到充分的开发。”与此同时，这位生物学家的书房里装满了等待鉴定的地面甲虫。其中一些是由不同的博物馆和收藏借给他的;其他的是他在自己的研究探险中发现的。“那些柜子里有数百种新物种，但科学家们对它们还不感兴趣，因为没有其他人知道它们。首先，我必须详细描述它们，并在相关期刊上发表我的物种诊断结果，”Joachim Schmidt说。“我曾经花了好几天的时间来画一幅昆虫的插图，有些昆虫只有几毫米长。具有强大的光学，许多不同的照明选项和拉斯维加斯蒙太奇软件的徕卡M205 C立体显微镜我可以产生高质量的文件的各种物种的诊断特征，并使他们可供专业使用。堆叠摄影的可能性对我来说是一个祝福。我节省了大量的时间——这是我选择这个名字的原因之一Pterostichus徕卡。“

该生物学家主要在外部特征的基础上区分不同的地甲虫种群，例如身体的各个部位的形状和比例，如果他想要区分密切相关的物种，那么小组，他也必须看看生殖器官。“雄性生殖器尤其往往会在进化过程中经历重大的形态变化。当它们的分布区域重叠或紧邻时，这可能在密切相关的物种之间具有更大的性分化。如果不同物种的个体能够伴有，他们根本不会产生不那么可行的后代，而且没有任何收购的适应将会丢失 - 就健身而言，任何获得的适应都会失去一个主要的缺点。在重要的部分中，不同发展的生殖器限制了不匹配的风险，“Joachim Schmidt解释道。

因此，科学家检查了地龟甲的生殖器官，作为区分不同物种的关键特征。与习性特征一样，生殖特征也必须准确地记录在新物种的描述和物种群的修订中。这再一次,徕卡M205 C.是Joachim Schmidt的一大帮助。由于其出色的分辨率，即使是在高倍放大下，微小的生殖器也能清晰地成像，并理想地使用TL5000 Ergo透射光基照明。因此他可以用徕卡DFC450数码相机和徕卡获得出色的成像效果拉斯维加斯蒙太奇软件即使在这种极端的范围。这为科学家记录不同物种的描述和鉴别诊断的关键特征节省了大量时间。

对于野外工作，Joachim Schmidt通常在该地区雨季开始的时候飞往他的高山目的地，因为这是大多数地面甲虫物种想象活跃期的开始。除了山里的许多徒步旅行外，那里还有繁重的体力劳动等着他。例如，他必须翻动沉重的岩石，在土壤和岩石碎片的洞穴中寻找甲虫。还有许多立方米的地面垃圾需要筛分。“每次我去喜马拉雅山，我就会减去大约10公斤的体重，”这位生物学家说。施密特在喜马拉雅山的工作不仅受到了恶劣的季风天气的阻碍，还受到了在潮湿环境中感觉如家一般的无数水蛭的阻碍。“但在夏季季风期间，喜马拉雅山脉的温暖潮湿气团使它们有可能在高山和亚冰川带工作，因为它们上升到高海拔，融化雪。”这里的地面甲虫的活动时间被限制在一年中最潮湿但最温暖的一段很短的时间内。”

对于Joachim Schmidt，地甲虫是生物学工具或生物代理，帮助他了解高山地区的环境历史。幸运的是，这些物种与某些小气候因素密切相关，如土壤水分和温度。这种甲虫基团的特别有价值的财产是高山体和高山高度皮带中的高度的民族性，特别是在中等和低纬度的山区。整个种类的物种生活在喜马拉雅山，在西藏高原和埃塞俄比亚高地的栖息地被限制在极狭窄的地理区域。“因为它们在地面的腔体系中无翼和爬行，因此它们几乎无法分散，因此有时有时殖民地只有几平方公里的小区域，”生物学家报道。“在演变过程中，由于高空环境中无数分散障碍，山地系统的各个部分的群体已经发展成为独立的物种。有些人甚至是单一山脉或小支流谷系统的流行。“

他在2012年描述了一种当地特有的地面甲虫Pterostichus Pseudethira徕卡它只分布在喜马拉雅东部的一个山脉中。所有其他已知的物种和亚种Pterostichus亚属Pseudethira,其中有大约80个，是高喜马拉雅山的各个部分的局部流行。一旦生物学家编制了这些物种组的系统发育树，申请形态学特征分析和分子遗传方法，他就可以使用它们中的信息来重建这种动物集团的分布历史以来。“碎甲虫是一个很好的古环境代理，因为他们让我回顾山的历史，”施密特涉及。“如果我完全了解特定山地系统中所有物种的所有物种的要求及其水平分布，并且如果每个物种之间的关系是足够的，我可以在这座山体系中得出关于隆起和气候历史的结论。“