独自向北：象甲中多倍体孤雌生殖谱系的起源与历史扩张

多倍体孤雌生殖生物相对于其二倍体有性近缘类群呈现出非随机分布，这一模式在植物中已有充分记录。动物中的类似案例较为罕见，其起源也仅在少数类群中得到重建。因此，要将普遍性的生态—进化过程与分类群特异性现象区分开来，还需要更多具有独立起源的动物实例。 在本研究中，我们考察了不会飞的象鼻虫 Catapionus nebulosus 物种组；早期核型学研究曾报道该组中存在多倍体雌性。我们在其日本分布范围内对该物种组进行了调查，并利用线粒体 DNA 和全基因组范围的 SNP 重建其系统基因组学背景。日本北部的性别比明显向雌性偏移。该全雌谱系具有单一起源，携带两个分化显著的有性谱系之间杂交的信号，并经历了分布范围和种群大小的快速扩张。该谱系为多倍体，且在隔离条件下饲养的未交配雌性能够产生可育的雌性后代。根据有性种群的幼虫密度和遗传多样性估算的有效种群大小，二者均在其分布范围向北缘递减，而且这种下降在与孤雌生殖谱系共存区域以南就已出现。配偶受限为解释该孤雌生殖体向北扩展提供了最合理的说明。该物种组为动物中多倍体孤雌生殖增添了一个实例，并提供了一个可用于检验为何此类谱系能够持续存在于其有性近缘类群分布范围之外的系统。

多倍体孤雌生殖生物相对于其二倍体有性近缘类群的分布并非随机，这一模式已在植物中得到充分记录。动物中的类似案例较为罕见，其起源也仅在少数类群中得到了重建。因此，要将普遍性的生态—进化过程与分类群特有的个别现象区分开来，仍需更多具有独立起源的动物实例。

在本研究中，我们考察了不会飞的象甲 Catapionus nebulosus 物种群；早期核型学研究曾报道该类群中存在多倍体雌性个体。我们在其日本分布范围内对该物种群进行了调查，并利用线粒体 DNA 和全基因组 SNP 重建其系统基因组学背景。日本北部的性比明显向雌性偏移。该全雌谱系具有单一起源，携带两个分化显著的有性谱系之间杂交的信号，并经历了分布范围和种群大小的快速扩张。该谱系为多倍体，且在隔离条件下饲养的未交配雌性能够产生可育的雌性后代。根据幼虫密度和有性种群遗传多样性所估算的有效种群大小，均向其分布范围的北缘下降，而这一现象在其与孤雌生殖谱系共存区域以南便已出现。配偶受限为解释该孤雌生殖类群向北扩展提供了最为合理的说明。该物种群为动物中多倍体孤雌生殖提供了一个新的实例，并为检验此类谱系为何能够持续存在于其有性近缘类群分布范围之外提供了一个研究系统。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.06.743411v1?rss=1

🏷️ 多倍体 孤雌生殖 系统基因组学 杂交起源 范围扩张 象鼻虫