台灣產穴螽科之多樣性與演化生態

摘要

穴螽科（Rhaphidophoridae）為直翅目中一群翅退化的類群，在洞穴與林下生態系的種子傳播與物質循環中扮演重要角色。近年形態與分子研究顯示此科具有高度區域性分化與複雜的演化歷史，並在東亞與島嶼中展現出高度多樣性。但台灣對於穴螽科的研究相當缺乏，且部分早期描述過於簡略。本研究旨在系統性確認台灣穴螽科的物種多樣性與分類地位，並探討其親緣關係與生物地理歷史。透過全台各地調查，採集樣本建立具有代表性的標本與DNA資料庫，並針對既有物種模式產地進行重點採樣與形態重新檢視。在分子分析方面利用粒線體基因與核基因重建親緣關係。目前已確認台灣除既有記錄外，尚存在多個未記錄之屬與潛在新種。此研究預期成果包括建立台灣穴螽科的基礎分類架構、發表新種與分類修訂研究、釐清東亞島弧系統中的譜系分化歷史，並提供生物多樣性保育、洞穴生態研究與長期監測的重要基礎資料。

關鍵詞：系統分類、生物地理、分子親緣關係、洞穴生態系、直翅目

方法與執行步驟

本研究首先蒐集並整理臺灣穴螽科（Rhaphidophoridae）相關文獻與館藏資料，檢視歷史分類紀錄，並檢查國立臺灣大學昆蟲標本館保存之 Rhaphidophora taiwana模式標本，作為後續分類比對依據。其次，進行全臺及離島系統性野外採集，涵蓋不同地理區域與海拔梯度，每地採集1–10隻個體，以95%乙醇保存供DNA分析，並製作乾燥標本作為形態研究材料。

形態學研究依近年東亞穴螽科分類文獻進行，量測體長、前胸背板長、後足腿節與脛節長、產卵管長等形態特徵，並新增中足腿節末端可動刺長度、後足第一附節長度，以及前、中足脛節可動刺數量等可能具分類價值之特徵，重新整理各類群診斷性狀。

分子研究將建立 COI、16S、12S、18S 與 28S 等基因序列資料，結合形態證據重建親緣關係，分析遺傳距離與物種界線，並以Neotachycines為例，探討臺灣與琉球群島族群之演化關係及生物地理歷史，作為臺灣穴螽科分類修訂與多樣性研究之基礎。

創新作為與跨域合作

本研究首度以整合分類學系統性探討臺灣穴螽科，結合形態學、分子證據、生物地理研究，建立臺灣穴螽科完整分類基礎。除重新檢視台灣物種的模式標本與歷史文獻外，還與日本大阪市立自然史博物館合作，比對日本物種的模式標本、協助數位典藏以及確認過去文獻較少提及的鑑定特徵，期望釐清台日穴螽科之分類地位與親緣關係。

預期成果與貢獻

本研究預期建立臺灣穴螽科完整分類架構，發現新紀錄屬及新種，建立形態、DNA序列及標本資料庫，並釐清臺灣與東亞島弧地區穴螽科之親緣關係與生物地理歷史。研究成果預計發表國際期刊，提供臺灣生物多樣性調查、環境影響評估及保育規劃的重要基礎資料，並深化對洞穴與森林生態系運作及昆蟲生態服務之理解，提升大眾對於洞穴生態系的理解以及台灣在東亞穴螽科研究的國際能見度。