《中国科学院海洋研究所揭示中国沿海红条毛肤石鳖地理格局成因》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: 熊萍
  • 发布时间:2025-05-14
  • 近日,中国科学院海洋研究所海洋生物分类与系统演化实验室研究团队在国际知名进化生物学领域Top期刊Evolutionary Applications《进化应用》发表最新成果,聚焦中国沿海红条毛肤石鳖(Acanthochitona rubrolineata)种群谱系地理分布,综合运用群体遗传学、实验室培养以及数值模拟等多种方法,从基因组范围深入剖析海洋生物的遗传结构与种群历史成因,为非模式生物和潜在受威胁物种的分析提供关键参考。

    探究海洋生物连通性的限制因素是海洋生物学的关键课题。除历史因素外,海洋屏障、栖息地不连续性、海洋环境的变化以及物种特有生活史等现代因素,也会影响海洋生物种群遗传结构和分布模式。本研究对来自中国沿海13个地区的红条毛肤石鳖进行了简化基因组测序,以探究其遗传多样性和种群结构。通过对全基因组范围内的单核苷酸多态性位点(SNPs)进行分析,发现北方种群和南方种群之间存在显著的遗传分化。本研究结合室内幼虫培养实验,通过海洋广义环流模型(OGCM),模拟红条毛肤石鳖浮游幼虫的扩散情况。研究表明,历史和现代海洋学因素、生物自身的生活史特性、长江冲淡水以及苏北浅滩的共同作用,在塑造红条毛肤石鳖种群的动态演化历史和遗传结构方面发挥了重要作用,揭示了两个独立进化的谱系,且其共同祖先种群大约在 115.6 万(95% 置信区间:89 万 - 144 万)年前发生分化。本研究中全基因组分化呈现多个高度分化的区域,属物种形成过程中的早期/中间阶段。FST值> 0.80,与不同物种分化水平一致,种群遗传结构也呈现出类似模式,表明在红条毛肤石鳖内可能存在未被记录的物种形成。

    中国科学院海洋研究所博士后宗绍兵为论文第一作者,张均龙研究员为通讯作者,合作者包括许灵静副研究员和杨德周研究员。研究工作得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金、山东省自然科学基金和山东省青年泰山学者项目的资助。

    论文信息:

    Zong, S., Liu, H., Xu, L., Yang, D., & Zhang, J*. (2025). The Intertidal North-South Split: Oceanographic Features and Life History Shape the Phylogeography of Chiton?Acanthochitona rubrolineata.?Evolutionary applications,?18(4), e70095. https://doi.org/10.1111/eva.70095



  • 原文来源:https://qdio.cas.cn/2019Ver/News/kyjz/202505/t20250514_7652449.html
相关报告
  • 《中国科学院海洋研究所首次揭示世界鲳属鱼类物种多样性和地理分布格局》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2022-12-21
    • 近日,中国科学院海洋所鱼类分类与系统发育研究团队在世界鲳科(Stromateidae)鲳属(Pampus)鱼类分类及地理分布格局研究方面获得新进展。研究基于分子系统学和物种界定方法,综合分析了全球鲳属线粒体序列和分布数据,首次揭示世界鲳属鱼类物种多样性和地理分布格局,相关成果发表在JCR一区期刊Frontiers in Marine Science上。 鲳属鱼类广泛分布于印度-西太平洋热带和温带海域,是世界及中国重要海洋渔业资源和经济鱼类,中国是鲳属渔业资源捕捞和利用大国,其年捕捞量和外贸进出口总量分别约占全球总数的 75%和80%。然而,由于鲳属物种间外部形态极其相似,物种区分缺乏重要形态鉴别特征,个别物种模式标本丢失,导致依据传统形态学方法建立的鲳属物种分类、地理分布以及系统演化关系长期存在较大争议。因此,揭示鲳属物种多样性组成及地理分布格局形成与演化历程,对未来世界及我国鲳科鲳属渔业资源的合理开发和可持续利用具有重要研究价值。 海洋所鱼类分类与系统发育研究团队多年来致力于鲳科鲳属鱼类分类与系统演化研究,先后发表了鲳属鱼类2个新种,珍鲳Pampus minor和刘氏鲳P. liuorum,重新指定了银鲳P. argenteus和灰鲳P. cinereus的新模标本,并提出印度-西太平洋鲳属可能具有更高的物种多样性的观点。 在前期研究基础上,基于分子系统学和物种界定方法,整合全球1497条鲳属线粒体序列,建立全球鲳属线粒体序列数据集,对印度-西太平洋海域鲳属物种分类和地理分布进行系统分析,首次揭示了世界鲳属鱼类物种多样性和地理分布格局,厘清世界鲳属7个有效物种,即:银鲳、中国鲳P. chinensis、灰鲳、刘氏鲳、珍鲳、翎鲳P. punctatissimus和素鲳P. candidus。研究结果表明,过去文献中报道的镰鲳P. echinogaster应为银鲳的同物异名。 研究结果还显示,鲳属物种多样性中心在印度-西太平洋中部,包括巽他陆架及南海周边海域,除素鲳仅局限分布于印度洋沿海外,其余6种均在该区域交叉分布。分化时间和生物地理重建结果表明,鲳属鱼类起源于晚中新世(约8.35–11.33百万年前)的印度-西太平洋中部,与印太交汇区生物多样性中心形成时间相近,推测鲳属起源可能与印太交汇区生物多样性中心形成有关。 海洋所博士研究生韦杰鸿为论文第一作者,刘静研究员和徐奎栋研究员为论文通讯作者。研究得到国家自然科学基金和中国科学院B类战略性先导科技专项等项目资助。 文章链接: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmars.2022.1050386/full
  • 《中国科学院海洋研究所研究揭示日本海对马暖流的长期演化历史》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:熊萍
    • 发布时间:2025-04-29
    • 近日,国际地学期刊Earth and Planetary Science Letters《地球与行星科学通讯》(Nature Index)在线发表了中国科学院海洋研究所万世明研究团队在晚新生代对马暖流演化方面的最新研究成果。研究团队和美国罗德岛大学、日本东京大学、海南大学等单位开展合作,基于综合大洋钻探计划IODP 346航次在日本海中部和南部钻探获取的沉积物岩芯的硅藻化石记录,重建了过去约1500万年以来对马暖流的演化历史,发现明显的对马暖流活动最早出现于约1200万年前,揭示了印尼海道的变窄和全球气候变化驱动了西太平洋暖池-黑潮流系-对马暖流的协同演化。 西太平洋暖池作为全球最重要的热量和水汽源区,在区域乃至全球气候变化中发挥着关键作用,其形成演化对理解地球气候的历史至为重要。但目前西太平洋暖池的研究仍主要局限于晚中新世以来,其早期演化及与西边界流系的联系并不清楚。黑潮作为北太平洋副热带环流系统中的西边界流,是全球海洋中仅次于墨西哥湾流的第二大暖流。黑潮将西太平洋暖池的热量和水汽源源不断输送到北半球中纬度区域,不仅孕育了丰富的渔业资源,还塑造了东亚沿海地区温暖湿润的宜居气候环境。对马暖流是黑潮在东海东北部的主要分支,经对马海峡流入日本海。因此,地质时期对马暖流的活动可用于指示黑潮的演化乃至西太平洋暖池的发展,并进而揭示西边界流系与西太平洋暖池演化背后的驱动机制。 日本海处于北温带,对马暖流是现今流入日本海的唯一暖流,为该区域提供了重要的低纬热量及营养盐。硅藻是一种重要的浮游植物(少数种属固着底栖),其种属演化可以反映表层洋流的活动及海表温度的变化。日本海IODP U1430和U1425站位位于对马暖流活动路径上,其岩芯沉积物提供了重建对马暖流长期演化的重要材料。研究团队通过硅藻化石种属的统计分析及表层水古温度的指示,在古生物地层和磁性地层年代约束的基础上,重建了中中新世以来对马暖流活动的长期历史,进而综合已发表的放射虫、有孔虫等数据,揭示了中中新世以来对马暖流、黑潮流系及西太平洋暖池之间的相互联系。 结果显示,典型的热带-亚热带暖水硅藻种属丰度及硅藻古温度指标Td′存在显著的阶段性变化,指示了不同时期对马暖流活动强度的变化。15?12 Ma,虽然一度存在较高的巨大辐环藻丰度(温带种),但由于缺乏热带-亚热带的暖水硅藻化石组合,暗示此阶段可能缺乏对马暖流的活动。12?11 Ma,此时热带-亚热带暖水硅藻化石组合开始出现,指示了早期的对马暖流活动,这和印尼海道变窄、西太平洋暖池开始形成及黑潮发生强化的时间相一致。大约10.7?10 Ma时,由于全球海平面下降和对马海峡的关闭,导致了对马暖流的短暂中断与日本海南部硅藻丰度的显著下降。10?7 Ma的热带-亚热带暖水硅藻记录表明,该阶段仍存在相对明显的对马暖流活动。7?4 Ma,由于缺乏暖水硅藻化石,冷水种硅藻占据主导,表明对马暖流的活动可能一度中断,也对应了该时期黑潮强度的减弱及其路径的南移。直到4?3 Ma,典型热带-亚热带暖水硅藻化石记录的再次出现显示出对马暖流的再次活动,该阶段正对应于印尼海道的进一步变窄及巴拿马海道的最终关闭,其促使了现代西太平洋暖池及和现代黑潮的形成。而后3?2 Ma,由于北半球大冰期的加剧,对马暖流活动明显减弱。自中更新世气候转型以来,全球气候及海平面调控着黑潮的强度及对马海峡的开放程度,最终导致了日本海对马暖流的周期性强弱波动。 本研究基于日本海过去约1500万年以来的硅藻化石记录,重建了迄今最长的对马暖流活动历史,并探究了在西太平洋构造和全球气候变化共同驱动下,对马暖流、黑潮流系和西太平洋暖池之间的协同演变,为西太平洋古海洋和古气候演化提供了新的认识。 论文的第一作者为中国科学院海洋研究所博士研究生程宇龙,通讯作者为万世明研究员。本研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国科学院战略先导科技专项和泰山学者项目的支持。 论文信息: Yulong Cheng,Shiming Wan*,Rebecca S. Robinson,Kenji M. Matsuzaki,Debo Zhao,Xingyan Shen,Lina Zhai,Yi Tang,Huiling Liu,Anchun Li,2025. The history of the Tsushima Warm Current since the middle Miocene: Co-evolution with the Kuroshio Current and the Western Pacific Warm Pool. Earth and Planetary Science Letters 661: 119385,DOI: 10.1016/j.epsl.2025.119385 https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0012821X25001840