改进的分类学和基因采样方法推动了人们对Macrodasyida（Gastrotricha）内部深层关系的认识

本研究通过整合多基因分子数据和广泛税样收集，揭示了Gastrotricha门Macrodasyida纲的系统发育复杂性，证实Cephalodasyidae和Macrodasyidae均为非单态群。提出新科Urodasyidae fam. nov.，包含Urodasys属及新属Paraurodasys gen. nov.，重新分类Dolichodasys和Paradasys至Redudasyidae，并建立Mesodasyidae fam. nov.。发现Macrodasyidae多态性源于形态趋异与分子系统发育分化。

　　
Gastrotricha作为一类微小的自由生活无脊椎动物，其分类学长期面临挑战。本文通过整合分子生物学与形态学证据，对Macrodasyida目下的Cephalodasyidae科进行了系统性修订，揭示了传统分类中的多个问题，并提出了新的分类框架。研究团队通过多基因系统发育分析（包含18S、28S rRNA和COI mtDNA基因），结合广泛的新测序样本，发现现有科属划分存在显著异质性，需要重新构建分类体系。

### 核心发现与分类修订
1. **Cephalodasyidae科的解体与重组**
- 原Cephalodasyidae科包含5个属（Cephalodasys、Dolichodasys、Mesodasys、Paradasys、Pleurodasys），分子分析显示其内部存在多重聚类现象。
- **Mesodasys属**被独立成科（Mesodasyidae），因其具有独特的生殖系统特征（如直接连接的输精管）和系统发育位置，与其它属差异显著。
- **Dolichodasys与Paradasys属**被重新归类至Redudasyidae科，这两个属的分子证据显示其与Redudasyidae现存属（Redudasys、Anandrodasys）具有共同祖先。
- **Cephalodasys属**与Dactylopodolidae属（Dendrodasys）存在部分系统发育支持，但形态差异显著（如体形、感觉器官结构），建议保留独立属名。

2. **Urodasys属的系统地位重构**
- 通过多基因分析，Urodasys属独立成科（Urodasyidae），其成员具有独特的长尾结构（可达体长3倍）和生殖系统特征（如分叉的输精管）。
- 新属**Paraurodasys**被建立，包含原Urodasys中具有武装的输精管（带骨化风格特的种类），如U. acanthostylis和U. completus重组至该属，而U. mirabilis等无武装种类保留在Urodasys属。

3. **Macrodasyida目整体结构更新**
- 非单系科现象普遍存在，包括：
- **Macrodasyidae科**：仅保留Macrodasys和Thaidasys属，其他属被重新归类。
- **Dactylopodolidae科**：存在Dendrodasys属的独立分支，需进一步研究其系统发育位置。
- 提出新的分类框架，将原属Cephalodasyidae拆分为：
- **Redudasyidae科**（含Dolichodasys、Paradasys、Redudasys、Anandrodasys属）
- **Cephalodasyidae科**（仅保留Cephalodasys属和Pleurodasys属）
- **Mesodasyidae科**（独立单属科）

### 关键证据与形态学整合
1. **分子数据支持**
- 通过多基因（18S、28S、COI）分析，获得高置信度的系统发育树（ML 98%、BI 100%支持度）。
- 发现Cephalodasyidae科存在3个主要分支（Cluster I-III），其中：
- Cluster I：Dactylopodolidae相关分支
- Cluster II：Thaumastodermatidae、Turbanellidae等独立分支
- Cluster III：Cephalodasyidae主要成员（Cephalodasys、Pleurodasys）

2. **形态学特征验证**
- **Cephalodasys属**：具有典型前部压缩形态（constriction）和生殖系统后向发育特征（oocytes posterior maturation）。
- **Redudasyidae科**：成员具有共同前部吸盘结构（TbA 1-3对）和简化感觉器官，如Dolichodasys属缺乏典型头器结构。
- **Urodasyidae科**：独特长尾结构（tail length 3× body）和输精管武装特征（sclerotized stylet），在生殖系统解剖学上与其它科显著区分。

### 分类修订方案
| 原分类 | 新分类 | 包含属/种 |
|--------------|---------------------------------|---------------------------------------------------------------------------|
| Cephalodasyidae | Redudasyidae | Dolichodasys, Paradasys, Redudasys, Anandrodasys |
| | Mesodasyidae (新科) | Mesodasys属（独立科） |
| | Cephalodasyidae (缩减) | Cephalodasys属（保留5个种），Pleurodasys属（2个种） |
| | Urodasyidae (新科) | Urodasys属（17个种重组至Paraurodasys属和Urodasys属） |

### 突破性发现
1. **生殖系统进化新视角**
- 发现输精管武装（sclerotized stylet）与无武装类群形成独立进化分支，为 paraphyletic分类提供解剖学依据。
- 首次确认hypodermic insemination（表皮内受精）作为Mesodasys属的特征，区别于其他Macrodasyida。

2. **传统分类谬误纠正**
- 证实Paradasys mahoae种名误归，实际应归为Cephalodasys属（通过头器形态和生殖系统定位验证）。
- 揭示Dolichodasys属与Redudasyidae科的系统关系，打破传统形态相似性分类（如尾结构相似但生殖系统差异）。

3. **生态与演化启示**
- 海洋与淡水种类的分子混合现象（如Thaidasys属跨海域分布）提示地理隔离并非主要驱动因素。
- 发现Dendrodasys属的独立分支，暗示Dactylopodolidae科可能包含多个演化分支。

### 方法论创新
1. **多组学整合策略**
- 采用WGA-WGS技术（全基因组扩增+下一代测序）解决传统PCR扩增效率低的问题，成功获取21个新物种的全基因组数据。
- 通过三维重建技术解析透明标本的形态学特征（如感官认知结构），弥补形态学数据不足。

2. **系统发育分析优化**
- 采用BIC模型选择（18S-TIM3e+I+G4，28S-TIM3+F+I+G4，COI-TVMS+G4）提升树拓扑稳定性。
- 引入二态标记（如输精管武装与否）作为形态支持证据，提高分类准确性。

### 现存问题与未来方向
1. **关键类群待解**
- Dendrodasys属的系统位置仍存疑（与Dactylopodola属形态相似但分子证据独立）。
- Mesodasys属的地理分布热点（如马达加斯加、西西里岛）需结合环境DNA技术追踪演化路径。

2. **分类学标准更新**
- 需建立分子-形态联合诊断标准（如COI基因片段+感觉器官显微结构）。
- 提议修订属级诊断需包含至少3个独立演化标记（如生殖系统、感觉器官、尾结构）。

3. **技术局限突破**
- 开发适用于软体类标本的微流控测序技术（目标读取长度>5kb）。
- 构建包含10万个以上标记的Gastrotricha参考基因组图谱。

### 分类学意义
本研究通过分子-形态联合证据，重新构建了Macrodasyida目下的分类框架，主要突破包括：
1. 将原Cephalodasyidae科拆分为3个独立分类单元（Redudasyidae、Mesodasyidae、保留Cephalodasyidae）。
2. 建立首个基于生殖系统进化的Urodasyidae科（包含Paraurodasys属）。
3. 纠正至少5个属的分类错误（如Paradasys mahoae的重新归类）。

这些修订不仅完善了Gastrotricha的分类体系，更为理解后生动物演化中的形态趋同与分子分化提供了新范式。研究特别强调需建立分子锚点（如COI基因片段）与形态诊断特征（如感觉器官排列）的联合数据库，以解决传统分类学中"系统性垃圾箱"问题。