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徠卡顯微鏡,揭示高山地區地麵甲蟲的環境史

2013-11-16  發布者:admin 

 有超過35,000個已知物種,地麵甲蟲 - 或步甲 - 是在世界最物種數的動物群體。 生物學家約阿希姆·施密特博士致力於他的整個科學的工作到研究這些經常非常小甲蟲,它們的生態環境,分布和係統發育。 他特別感興趣的是在高山地區的地麵甲蟲。 這些大多是無翅的物種擴散能力非常有限,因此殖民,隻有小部分。 這使得他們寶貴的高山區環境史研究的對象。 然而,首先,生物學家要找出無數的物種-如Pterostichus徠卡 ,徠卡土鱉從東喜馬拉雅。 的徠卡M205 C立體顯微鏡電動調焦驅動,組裝TL5000 ERGO透射光底座,徠卡DFC450數碼相機和徠卡LAS蒙太奇軟件幫助他學習的深度和新品種,提供準確和詳細的文檔用於科學目的。 使用這些工具,他可以節省大量的時間,而他用的時間花費在精心製作的圖紙物種說明。

 

生物多樣性的全麵映射

約阿希姆·施密特自1989年以來,每年至少一次旅行,在歐洲,亞洲和非洲的各種山高,特別是到喜馬拉雅山:“我已經有現在的至少25倍。 然而,我不認為我知道,即使這個宏偉的山係統的一半。 我試圖係統地記錄所有可觸及部件的山喜馬拉雅山的所有垂直帶譜的地麵甲蟲動物。 我每次去我檢查不同的區域。 我也支持我的同事誰送我甲蟲加工材料在世界各地的博物館和收藏館,“生物學家涉及。 他的目標是映射的水平和垂直分布的所有物種,不同的棲息地,準確地記錄下他們的鏈接。 這樣的數據的和額外的分子遺傳學分析的基礎上,然後,他試圖重建的分布在山的發展過程中的各種物種進化譜係的曆史。 但首先,他必須找到無數的物種,而要做到這一點,他采用的方法不同。 可以發現許多地麵甲蟲石塊和死木下在白天。 尤其是小的物種,生活在枯枝落葉和苔蘚在一個特殊的收集袋篩。 其他物種生活在樹木和灌木。 約阿希姆·施密特取出一顆跳動的托盤。 都藏在石頭縫裏的地麵甲蟲白天晚上用火炬可以檢測。 生物學家在他的測繪工作,使每個物種已經發現,從亞熱帶河穀區通過各種高山帶的山地水平的棲息地海拔高度和一個確切的說明。

“由於我自己的研究行程博物館材料和我的工作,我發現50個新物種的地麵甲蟲,每年”約阿希姆·施密特報告。 在高山脈南亞洲和非洲有一個巨大的生物多樣性,還沒有得到充分的探索到目前為止,“同時,生物學家的研究包含櫃滿地麵甲蟲物種等待鑒定。 他們中有些人已經發送給他貸款的各種博物館和收藏品,他已經發現了自己的研究探險。 “有數百種新物種在這些櫥櫃,但他們不是科學家們的興趣,但因為沒有其他人知道他們。 約阿希姆·施密特說,“首先,我要詳細描述他們公布的結果,我的種診斷在相關期刊。 “把我天畫插圖板的昆蟲,其中一些隻測量幾毫米。 有了強大的光學,許多不同的照明方案和LAS蒙太奇軟件的徠卡M205Ç體視顯微鏡,我可以生產出高品質的文檔,不同品種的診斷功能,使它們可用於專業使用。 堆棧攝影的可能性是對我的祝福。 我保存了難以置信的大量的時間-這就是我選擇了名字Pterostichus徠卡的原因之一。“

 

徠卡M205Ç立體顯微鏡,極大地促進了工作的生物學家。 (圖片:Janika威斯納) 

 

裝訂攝影提供約阿希姆·施密特的可能性是不可以想象的。 (圖片:Janika威斯納)

 

甲殼蟲在進化的過程中,生殖器變化很大

生物學家大多地麵甲蟲區分不同的組的外部的功能,例如身體的各部分和它們的表麵結構,感覺器官功能等的形狀和比例的基礎上,如果他想在區分密切相關的物種組,他也有看的生殖器官。 “尤其是男性生殖器往往在進化的過程中發生重大的形態學變化。 這可能提供一個更大的性分化密切相關的物種之間時,他們的分布區域重疊或緊鄰。 如果不同物種的個體能夠交配,他們會產生可行的後代少或沒有,將失去任何收購改編 - 一個主要的缺點盡可能健身。 不同發達生殖器的重要組成部分錯配風險的限製,解釋說:“約阿希姆·施密特。

因此,科學家檢查生殖器官的地麵甲蟲為主要特點,區分不同品種。 喜歡的習慣的功能,生殖器的功能,因此,必須準確地記錄在新種的描述和修改的物種群體。 在這裏,徠卡M205 C是約阿希姆·施密特一個很大的幫助。 由於出色的分辨率,微小的生殖器清晰成像,即使在高放大倍率和TL5000 ERGO透射光底座的理想照明。 因此,他能獲得優秀的成像效果與Leica DFC450數碼相機的Leica LAS蒙太奇的軟件,即使在這種極端的範圍。 這節省了大量的時間,當科學家記錄不同物種的描述和鑒別診斷的主要功能。

甲殼蟲在進化的過程中,生殖器變化很大

 

生物學家大多地麵甲蟲區分不同的組的外部的功能,例如身體的各部分和它們的表麵結構,感覺器官功能等的形狀和比例的基礎上,如果他想在區分密切相關的物種組,他也有看的生殖器官。 “尤其是男性生殖器往往在進化的過程中發生重大的形態學變化。 這可能提供一個更大的性分化密切相關的物種之間時,他們的分布區域重疊或緊鄰。 如果不同物種的個體能夠交配,他們會產生可行的後代少或沒有,將失去任何收購改編 - 一個主要的缺點盡可能健身。 不同發達生殖器的重要組成部分錯配風險的限製,解釋說:“約阿希姆·施密特。

因此,科學家檢查生殖器官的地麵甲蟲為主要特點,區分不同品種。 喜歡的習慣的功能,生殖器的功能,因此,必須準確地記錄在新種的描述和修改的物種群體。 在這裏,徠卡M205 C是約阿希姆·施密特一個很大的幫助。 由於出色的分辨率,微小的生殖器清晰成像,即使在高放大倍率和TL5000 ERGO透射光底座的理想照明。 因此,他能獲得優秀的成像效果與Leica DFC450數碼相機的Leica LAS蒙太奇的軟件,即使在這種極端的範圍。 這節省了大量的時間,當科學家記錄不同物種的描述和鑒別診斷的主要功能。

約阿希姆·施密特與Leica M205Ç立體顯微鏡,能夠準確地記錄這個藏族土鱉Curtonotus sifanica的診斷功能等不同的物種。 (圖片:約阿希姆·施密特) 
尤其是當性器官顯示,高性能的光纖和顯微鏡軟件LAS蒙太奇是一個很大的幫助。此圖像顯示了男性生殖器的Curtonotus sifanica中葉。 圖片是從橫向的角度... 

 

從背角度(與左右parameres)。 值得注意的是, - 盡管廣泛的曲率 - 可以顯示外部輪廓和內部結構硬化。 (照片:約阿希姆·施密特)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

體力活

野外工作,約阿希姆·施密特通常飛到他的高山目的地地區雨季開始時,因為這是一開始的活躍期,大部分地麵甲蟲的想象。 除了許多在山上徒步跋涉,艱苦的體力勞動那裏等待著他。 例如,他把沉重的石頭看甲蟲腔的土壤和岩石碎片。 也有許多立方米的地麵墊料要過篩。 “我每次去到喜馬拉雅山,我失去了大約10公斤的體重,”生物學家的言論。 施密特的工作在喜馬拉雅山由粗糙季風天氣不僅阻礙,但也將是無數的水蛭感到非常在家在潮濕的環境中。 “但它的暖濕氣流在喜馬拉雅山群眾夏季季風期間,使工作中的高山和subnival的皮帶,因為它們上升到高海拔地區,融化的雪。 這裏的地麵甲蟲活動期間的一年中降雨量最多,但最熱烈的部分被限製在這個很短的時期。“

約阿希姆·施密特,地麵甲蟲是,幫助他了解高山區環境史的的生物工具或生物代理。 幸運的是,物種有一定的小氣候土壤水分和溫度等因素有密切的聯係。 這隻甲蟲組是一個特別有價值的財產特有的高山區和高山的高空安全帶的高度,尤其是在中,低緯度地區的山區。 全群物種,生活在喜馬拉雅山,青藏高原和埃塞俄比亞的高地,其棲息地被限製在極其狹窄的地理區域。“由於他們是無翅,爬在地麵的腔係統,他們幾乎能驅散,因此有時殖民微小區域隻有幾平方公裏,”生物學家報告。 “在進化的過程中,山係統的各個部分的人口已經發展成獨立的物種,因為在高海拔環境下的無數分散的障礙。 有些人甚至隻到一個單一的山脈特有的一個小支流河穀係統。“

 

Pterostichus(Pseudethira)萊卡由約阿希姆·施密特在2012年。 發生在東喜馬拉雅物種。 (圖片:約阿希姆·施密特) 
工作與Leica M205Ç的啟發生物學家有關的名稱的選擇。 (圖片:約阿希姆·施密特) 
 
從物種的描述此圖片顯示了重要的診斷的特點 - 心尖sinuation的後腿的鞘翅setation的。 (圖片:約阿希姆·施密特)

Pterostichus(Pseudethira)萊卡

一個地方性地麵甲蟲物種,這是他在2012年描述的一個例子,是Pterostichus(Pseudethira)萊卡才發現,這是在一個單一的東喜馬拉雅山脈。 所有其他已知的物種和亞種的Pterostichus Pseudethira亞屬其中有80左右,地方性高喜馬拉雅的各個部分。 一旦生物學家已編譯應用形態特征分析和分子遺傳方法這些物種群的係統發育樹,他可以使用其中的信息重建這個動物群的分布曆史,因為它的起源。 “地麵甲蟲古環境是一個很好的代理,因為他們讓我回頭看曆史的山,”施密特涉及。 “如果我確切地知道所有物種特有的血統在一個特定的山地係統和他們的水平分布,如果每個物種之間的關係,充分了解,我可以得出結論,在此山中係統的抬升和氣候曆史的要求“。
在這種盒子,就像... 
許多不明物種正在等著他。 (照片:Janika威斯納)

地麵甲蟲提供的線索在最後一次冰期的溫度

除了其擴散能力有限,高山的地麵甲蟲是極其豐富的直播形式,適應各種山棲息地。 在他的許多不同的物種群體的檢查,生物學家尋找重複模式。 “從這些模式中,我得出結論,具有參考價值,地貌學家,地質學家和氣象學家,”約阿希姆·施密特解釋。“在高亞洲的氣候曆史,例如,AG亚游集团的理論仍然存在的今天,西藏由一個巨大的冰蓋(西藏冰蓋)兩公裏厚被完全覆蓋。 我能反駁這個理論,通過檢測微在西藏中部地區特有的地麵甲蟲。“隨著他的研究的生物學家也能夠證明,在最後一次冰期的最高溫度抑鬱症遠遠輕於一般的假設 - 其實隻三到四開爾文在南亞。 這是唯一的解釋現存分布在Transhimalaya地麵甲蟲。

生物學家仍然有很多工作要做,在未來。 除了他的研究探險隊的許多新物種已經等候在他的收集櫃的科學分析和描述,約阿希姆·施密特也檢查地麵甲蟲化石。 “尤其是私人藏品包含了巨大的化石珍品波羅的海琥珀中的夾雜物,幾乎沒有科學探索的形式,”施密特說。 “如果我成功的明確而係統地分類化石,我能確定它的進化譜係的最低年齡。 如果我設法做一個進化樹的各個分支,我可以最新的進化事件具有足夠的精度。 由於直接關係到高山區土鱉的演變曆史,特別是高山脈隆起和環境,我可以使用這方麵的知識,約會具體的造山事件。 頂級品質的光學係統是重要的化石分析,太。“另外,他對未來的計劃是借助X射線微斷層檢查琥珀化石。 他希望這將使他被困在琥珀甲蟲光光纖的調查,如生殖器官,這是具有關鍵意義的精確測定是人跡罕至的屍體部分的形態來獲取信息特別是化石的係統位置

 



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