遗传分析:印度-太平洋多地珊瑚礁海绵呈现显著区域特有性

印度-太平洋是全球最大的海洋生物地理区域,也是海洋生物多样性最集中的区域之一。但研究人员指出,对于该区域内不少动物类群的多样性、分布格局及特有性,尤其是海绵类,长期仍存在认知缺口,而这些信息对持续记录并评估生物多样性变化具有重要意义。

慕尼黑大学地质生物学教授Gert Wörheide领导的研究团队通过遗传分析发现,印度-太平洋若干特定区域存在大量仅分布于当地的海绵特有物种。相关研究成果已发表于《生物地理学杂志》。

研究团队表示,海绵在海洋生态系统中具有关键作用,尤其在珊瑚礁环境中承担多项生态功能,包括覆盖裸露基底以减少钻孔生物侵害,并在受扰动的珊瑚礁中稳定珊瑚碎片,从而促进礁体巩固。不过,由于许多海绵物种外部形态差异不明显,单靠形态学往往难以进行可靠鉴定。

以DNA条形码提升鉴定可靠性

研究人员采用DNA条形码形式的遗传数据进行物种识别与比较。论文第一作者Dirk Erpenbeck教授介绍,团队整合并系统评估了多项DNA条形码采集活动的数据,覆盖范围从红海横跨印度洋至波利尼西亚,从而得以分析迄今印度-太平洋珊瑚礁海绵中规模最大的分子遗传数据集。

研究结果显示,相关海绵群落呈现较高特有性。研究人员在红海与波斯湾之间观察到一定的动物群重叠,但该区域的种群与西印度洋其他地区几乎缺乏共同性;同时,西印度洋与中印度-太平洋之间存在明显的生物地理学界限。波利尼西亚的海绵群落也表现出相对隔离的特征。

幼虫阶段短或限制远距离扩散

Erpenbeck指出,海绵的分布格局与其他海洋生物类群存在差异,可能与其自由游泳幼虫阶段较短有关:多数海绵的浮游幼虫持续时间有限,通常需要在数天内找到适宜的定居地点,因此不利于长距离扩散。

研究人员还提到,适合作为扩散“跳板”的连续珊瑚礁结构在不少海域并不完整,进一步加剧了种群的地理隔离。团队认为,历史上的地质隔离因素——例如海平面较低时期造成的隔离——也可能促成长期遗传分化,从而形成较高的区域特有性。

研究团队表示,上述结果与早期研究结论一致,即对“全球广泛分布的海绵物种”这一常见观点提出质疑。研究人员同时指出,所观察到的显著区域特有性与其他无脊椎海洋动物的类似发现相吻合,并凸显开展分区域、差异化生物多样性监测的必要性。


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