【科学网】海龙生物多样性及其种群地理格局形成机制获揭示

  
  中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室研究员林强团队联合日本北海道大学张志新、意大利国家研究委员会水资源研究所Stefano Mammola和美国佛罗里达理工大学Adeljean Ho,系统解析了西太近岸海龙种群的生物多样性及其地理格局形成机制,提出了生态位分化和栖息地适应性共同驱动海洋鱼类种群分化的观点。相关研究5月4日在线发表于《多样性与分布》。据悉,王信、张志新为论文共同第一作者,林强为论文通讯作者。
  相对于陆地生物来讲,海洋动物通常具有较强的扩散能力,种群数量大,基因流水平较高,并且由于海洋栖息地通常缺乏有效的地理阻隔,使得连通性更强,进一步促进了海洋动物种群的交流。然而,在栖息地高度连通的海洋环境中却孕育了极为丰富的生物多样性,这显然有悖于地理隔离主导下的异域物种形成过程,进而也衍生出了海洋物种形成的悖论。
  研究人员以西北太平洋近岸海域广泛分布的薛氏海龙为研究对象,通过结合物种群体遗传分化、生态位模型预测以及几何形态学分析,以期揭示其生物多样性分化与生物地理格局形成特征,探讨其种群分化的驱动机制。
  生态位模型预测结果显示,黄海、东海和南海海龙群体的栖息地环境在温、盐等多个关键因素上均存在明显差异,伴随着生态位的显著分化,薛氏海龙不同地理种群在形态和遗传水平上均发生了显著分化;历史物种分布模型揭示其种群在末次冰期受到东山陆桥的阻隔,种群呈现不连续分布特征,这可能导致了其南北谱系的遗传分化;通过全基因组的选择消除分析,筛选到了薛氏海龙适应不同栖息地环境的关键基因,包括与生长相关的pax7基因,与冷适应相关的csde1基因以及与其眼睛形态变异相对应的调控基因eys和rx3,这些本地适应性的出现也可能驱动了种群分化的发生。
  该研究对于理解海洋鱼类的种群分化和生物多样性形成具有重要的借鉴意义,同时也为海洋生物的扩散和种化研究提供了新的思路。
  相关论文信息:http://doi.org/10.1111/ddi.13286