作为研究生物群落构建和生态功能发挥的基本手段，基于功能性状的方法（trait-based approaches）的运用主要基于环境筛选假说。但对每个物种而言，功能性状不仅受到环境的筛选作用，还受到演化历史的强烈制约。因此，阐明性状的演化过程对于全面、准确地认识生物和环境间的相互作用至关重要。然而，目前现有的系统发育框架尚不足以支持大部分物种的性状演化研究，这一局限性在多样性极高的土壤生物中尤为显著。弹尾虫（Collembola）是土壤动物群落的核心成员之一，它们分布广泛、生物量庞大，对土壤食物网稳定性、有机物分解和土壤微结构形成有重要作用。但因为弹尾虫起源古老、种类多样、个体微小，目前其下大部分类群的系统发育重建都尚未完成，这阻碍了功能性状演化研究的发展。

针对这一问题，土壤生态实验室以弹尾虫中起源最早、分布最广、生态功能最重要的类群之一：鳞跳虫（Tomocerinae）为研究对象，基于多基因位点数据库，使用贝叶斯法（Bayesian inference, BI）、最大似然法（maximum-likelihood, ML）和简约法（maximum-parsimony, MP），重建了该亚科下所有主要类群的系统发育关系，在此基础上估计了该亚科的分歧时间，并通过祖先状态重建分析（ancestral character state reconstruction, ACSR）重演了5个与弹尾虫空间生态位（spatial niche）密切相关的功能性状的演化历史。研究结果厘清了原本混乱的种间亲缘关系，识别了一些关键类群的分歧事件，并显示这些类群的分歧与功能性状的分化密切相关。经过分歧时间推断，鳞跳虫在白垩纪早期起源后经历了三次辐射演化事件，其中前两次事件造成了不同生态型的分化，可能与白垩纪的两次相对低温期有关。本研究首次构建了稳健的鳞跳虫亚科系统发育框架，揭示了历史气候变化对土壤动物多样性的潜在影响，并显示以往研究可能低估了生态功能分化在弹尾虫和其他土壤动物物种多样化中的作用，凸显了宏进化（macroevolutionary）研究对于改进功能性状生态学的重要意义。

目前，本研究以Molecular phylogeny and trait evolution in an ancient terrestrial arthropod lineage: systematic revision and implications for ecological divergence (Collembola, Tomocerinae)为题在线发表于系统进化领域著名期刊Molecular Phylogenetics and Evolution。本实验室俞道远副教授为论文第一作者，刘满强教授为通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金等项目的资助。