一个长期存在的分类学难题：通过对西南大西洋海域Neogoniolithon（属于Spongitidaceae科、Corallinophycidae科和红藻门）的物种界定及系统发育分析，发现了新的研究成果

《Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems》：A Long-Standing Taxonomic Puzzle: Species Delimitation and Phylogenetic Analysis Reveal New Findings in Neogoniolithon (Spongitidaceae, Corallinophycidae and Rhodophyta) From the Southwestern Atlantic

本研究基于分子（COI-5P、psbA、SSU rDNA）和形态解剖学数据，对南大西洋巴西海岸的Neogoniolithon物种多样性进行了系统分析，鉴定出3个物种（2新种、1新记录），揭示了其形态与分子标记的关联性，并验证了分子系统学在解决隐种问题中的有效性。

　　这项研究对南大西洋沿岸巴西海岸的*Neogoniolithon*属物种进行了深入的探讨，首次利用分子数据（COI-5P、psbA和SSU rDNA）与形态解剖学特征相结合，识别出三种不同的物种，其中包括两种新物种。研究结果不仅扩展了该属在巴西的分布，还揭示了该属内部的隐秘多样性，为红藻类的分类学提供了新的视角。

### 研究背景与意义

*Neogoniolithon*属是红藻门中的一个重要类群，其特征包括具有共生结构的藻体，以及复杂的生殖器官。该属的分类历史上一直存在争议，主要由于其形态特征较为模糊，导致许多物种被误认或归为同一物种。近年来，随着分子生物学技术的发展，科学家们开始采用DNA序列分析来揭示该属的真实多样性。研究表明，*Neogoniolithon*的形态解剖学特征不足以区分所有物种，而分子标记则提供了更为准确的分类依据。此外，由于该属的某些物种具有广泛的分布和相似的形态，许多被归为*Neogoniolithon brassica-florida*的样本实际上可能属于不同的物种。

本研究填补了南大西洋沿岸*Neogoniolithon*属分类的空白，提供了巴西海岸新发现的物种信息。这不仅有助于更好地理解该属在巴西的生态分布，也为全球范围内的分类研究提供了新的数据支持。通过将DNA序列分析与形态解剖学特征相结合，研究团队成功地识别出三种不同的物种，其中两种为新物种，分别为*Neogoniolithon crypticum*和*Neogoniolithon fluminense*，第三种则是*Neogoniolithon rhizophorae*在该地区的首次记录。这些发现表明，传统的形态学分类方法在某些情况下可能低估了*Neogoniolithon*的多样性，而分子数据则能够揭示出更多隐藏的物种信息。

### 研究方法

研究团队在巴西的四个州（伯南布哥、巴伊亚、圣埃斯皮里托和里约热内卢）共采集了九个地点的12个*Neogoniolithon*样本。采样地点主要集中在潮间带，利用撬棍和扁铲进行采集。采集的样本在野外进行了初步的分类和筛选，随后运送到实验室，经过清洗、干燥和保存。部分样本用于光学显微镜和扫描电子显微镜的观察，以获取形态和解剖特征数据。

在分子层面，研究人员提取了样本的DNA，并利用三种分子标记（COI-5P、psbA和SSU rDNA）进行测序。这些标记的选择基于其在红藻分类中的广泛应用和较高的分辨率。测序数据被用于构建系统发育树，并通过多种DNA基的物种界定方法（如mBGD、SPN、PTP和ASAP）进行分析。这些方法能够识别DNA序列中的潜在物种，揭示了该属中可能存在多种隐秘物种。

在系统发育分析中，研究人员使用了IQ-TREE和MrBayes等工具，分别基于最大似然法和贝叶斯推断法，构建了不同的系统发育树。这些树展示了*Neogoniolithon*属在不同区域的分布情况，并通过不同的物种界定方法揭示了其内部的遗传分化。此外，研究还分析了不同物种之间的遗传距离，发现某些物种之间的遗传差异显著，表明它们可能属于不同的分类单元。

### 研究结果

通过结合分子数据与形态解剖学特征，研究人员识别出三种不同的*Neogoniolithon*物种，分别命名为*Neogoniolithon crypticum*、*Neogoniolithon fluminense*和*Neogoniolithon rhizophorae*。其中，*Neogoniolithon crypticum*和*Neogoniolithon fluminense*为新物种，而*Neogoniolithon rhizophorae*则首次在巴西海岸被发现。

在形态解剖学特征方面，研究人员发现这些物种在多个关键特征上存在显著差异。例如，*Neogoniolithon crypticum*的孢子囊概念acle直径比其他物种更小，而*Neogoniolithon fluminense*则具有独特的孢子囊概念acle结构，这有助于与其他物种区分。此外，*Neogoniolithon rhizophorae*的孢子囊概念acle在该地区首次被记录，表明该物种在巴西的分布范围可能比之前认为的要广。

在分子层面，研究发现这些新物种与已知物种之间存在显著的遗传差异。例如，*Neogoniolithon crypticum*与法国的*Neogoniolithon brassica-florida*之间的遗传距离为7.6%，而*Neogoniolithon fluminense*与西班牙的*Neogoniolithon* sp. 2A之间的遗传距离则为15%到17.1%。这些结果表明，尽管某些物种在形态上相似，但它们在遗传上是独立的分类单元。

此外，研究还揭示了*Neogoniolithon brassica-florida*的复杂性。该物种在全球范围内可能包含多个隐秘物种，而巴西的样本在形态和分子层面均显示出与已知物种的不同。因此，研究人员建议重新评估该物种的分类，以避免将不同物种误认为同一物种。

### 研究意义与展望

本研究的发现对*Neogoniolithon*属的分类学研究具有重要意义。首先，它揭示了该属在巴西海岸的多样性，表明该属在南大西洋地区可能具有更广泛的分布。其次，研究强调了分子数据在红藻分类中的重要性，尤其是在形态特征不明确的情况下。通过分子数据，研究人员能够更准确地界定物种，避免因形态相似而导致的误认。

此外，研究还指出，某些*Neogoniolithon*物种可能由于其形态特征的广泛变化而被误认为是同一物种。例如，*Neogoniolithon accretum*曾被认为是*Neogoniolithon brassica-florida*的一个同义词，但分子数据表明其可能属于不同的物种。因此，未来的研究需要结合分子数据和形态学特征，以更准确地分类这些红藻。

最后，本研究为其他地区的*Neogoniolithon*分类研究提供了参考。例如，*Neogoniolithon rhizophorae*在地中海和加那利群岛也有分布，而巴西的样本与这些地区的样本形成了一个单一的物种假说。这表明，该属的分类可能需要重新审视，并可能需要在更大范围内进行整合分析。

综上所述，这项研究不仅扩展了*Neogoniolithon*属在巴西的分布，还揭示了其在分子层面的多样性。通过结合DNA序列分析与形态解剖学观察，研究人员成功地识别出三种不同的物种，为红藻分类学提供了新的数据支持。这些发现有助于更准确地界定物种，并为未来的研究提供了方向。