近日，植物保护学院博士生李新和美国亚利桑那大学 John J. Wiens 教授开展合作研究，在进化生物学著名国际期刊“Systematic Biology”杂志上发表题为“估计全球生物多样性： 昆虫隐存种的作用”（ Estimating Global Biodiversity: The Role of Cryptic Insect Species）的论文。该研究基于大数据搜索，收集了昆虫纲多个目的形态种信息和基于核基因、线粒体基因数据推断的分子种数量信息，推算了昆虫的物种多样性，最后根据昆虫与其相关生物的物种多样性比例，估计了全球生物物种多样性及其在主要类群中的比例。

生物多样性是人类生存和发展的基础。地球上到底有多少物种是一个分类学、生态学和进化生物学等领域的热点问题。昆虫作为地球上物种数量最多的类群，解析其多样性对于解答该问题至关重要。昆虫与其他动物、植物、微生物存在复杂多样的关系，它们与其它相关生物的多样性有着基本明确的数量关联，其中寄生于昆虫的生物（如细菌、真菌、线虫等）物种数量远高于其它类群。然而已有物种多样性评估研究多以形态种为定种标准，较少考虑大量存在的隐存种对评估结果的影响。

针对该问题，植物保护学院博士生李新和美国亚利桑那大学 John J. Wiens 教授开展合作研究。基于大数据搜索，收集了昆虫纲多个目的形态种信息和基于核基因、线粒体基因数据推断的分子种数量信息，厘清其已知形态种与包含隐存种的分子种数量，随后使用加权法解析昆虫形态种与实际物种数量的平均比例，并进一步基于该比例和已有研究结果对昆虫形态种的多样性进行预测，推算了昆虫的物种多样性，最后根据昆虫与其相关生物的物种多样性比例，估计了全球生物物种多样性及其在主要类群中的比例。研究结果显示，尽管各目在不同纬度地带的隐存种和形态种比例存在一些差异（但不显著），但总体来讲，每个昆虫形态种平均对应3.1个物种，全球约有2108万种昆虫，5.63 亿至22.0亿个物种，这其中大部分是细菌。

该研究强调了隐存种在评估物种多样性时的重要性，优化了昆虫隐存种的估计方法，首次解决了在估计昆虫隐存种与形态种比例时长期存在的多种误差来源，包括在抽取种内不同个体时和跨纬度抽取不同属时抽样不均衡所带来的误差，以及物种定义上带来的误差。更重要的是，该研究将现有对全球物种多样性估计的误差从千亿级缩小到十亿级。

植物保护学院博士生李新为第一作者，亚利桑那大学 John J. Wiens 教授为通讯作者。该研究得到了植物保护学院杨定教授主持的国家自然科学基金 (32130012)、中国农业大学 2115 人才培养计划和 John J. Wiens 教授的美国自然科学基金 (DEB 1655690) 的资助。

论文链接：

Li, X., & Wiens, J. J. (2023). Estimating Global Biodiversity: the Role of Cryptic Insect Species. Systematic Biology.