整合分子与分类学技术揭示亚速尔群岛UNESCO生物圈保护区鱼类幼体生物多样性格局

《Estuarine, Coastal and Shelf Science》：Integrative molecular and taxonomic techniques reveal larval fish biodiversity patterns in the Azores UNESCO Biosphere Reserves

本研究针对亚速尔群岛UNESCO生物圈保护区鱼类幼体多样性信息匮乏的问题，通过结合DNA条形码(COI和12S rRNA)与形态学技术，对4个岛屿的夏季早期鱼类幼体群落进行系统研究。结果鉴定出49个分类单元(27科35种)，其中23种为首次记录，发现西部岛屿物种丰度和多样性更高，群落结构主要受水温、溶解氧和微型浮游动物生物量驱动。该研究为海洋保护区生物多样性保护和渔业管理提供了重要基线。

　　

在浩瀚的大西洋中部，坐落着被称为"海洋生物多样性热点"的亚速尔群岛。这片由火山岛屿组成的 archipelago（群岛）不仅拥有独特的海洋生态系统，更是四种 UNESCO 生物圈保护区的所在地。然而，尽管成年鱼类群落已有较多研究，我们对这些岛屿周围鱼类幼体（ichthyoplankton）的了解却相当有限。鱼类幼体作为海洋生态系统的关键组成部分，其分布和多样性直接影响着种群 connectivity（连通性）、栖息地 colonisation（定殖）模式以及对环境变化的 resilience（恢复力）。特别是在全球气候变化和栖息地退化的背景下，准确掌握鱼类幼体 biodiversity（生物多样性） patterns（格局）显得尤为重要。

传统的鱼类幼体鉴定主要依赖形态学特征，如体型、色素沉着等。但由于早期发育阶段个体微小（仅2.5-3毫米），且不同物种间形态相似，使得准确鉴定面临巨大挑战。此外，形态鉴定需要高度的专业知识，且易受标本保存方法的影响。这些问题在亚速尔群岛这样的偏远海域尤为突出，因为当地许多鱼类的幼体阶段尚未被详细描述。

为填补这一知识空白，来自科英布拉大学的研究团队在《Estuarine, Coastal and Shelf Science》上发表了最新研究成果。他们采用整合分子DNA条形码（DNA barcoding）和形态学技术的创新方法，对亚速尔群岛四个UNESCO生物圈保护区岛屿（格拉西奥萨、圣乔治、弗洛雷斯和科尔沃）的夏季早期鱼类幼体群落进行了系统研究。

研究团队通过WP3环网在距离海岸1海里的16个采样点收集鱼类幼体样本，使用两种 mitochondrial（线粒体）标记——细胞色素c氧化酶亚基I（COI，313 bp）和12S核糖体RNA（12S，163-185 bp）进行DNA条形码分析。同时，他们对每个 morphotype（形态型）进行显微拍照，保留形态学记录。通过将分子鉴定结果与形态学特征相结合，并参考NCBI GenBank数据库中的参考序列，实现了对鱼类幼体的高精度鉴定。

3.3. 鱼类幼体丰度、多样性和组成

研究共采集到885尾鱼类幼体，鉴定出49个分类单元，隶属于27科35种，其中23种鱼类幼体为首次在亚速尔群岛记录。西部群岛（弗洛雷斯和科尔沃）的幼体丰度（67.7±50.7 ind. 100 m^-3和42.5±12.3 ind. 100 m^-3）显著高于中部群岛（格拉西奥萨和圣乔治）。优势科为鳚科（Blenniidae，26%）、雀鲷科（Pomacentridae，20%）、隆头鱼科（Labridae，12%）等。最优势种包括隐斑副鳚（Parablennius incognitus）、卡氏光鳃鱼（Chromis cadenati）和狐鲣（Sarda sarda）。

3.4. 环境与幼体群落的关系

DISTLM（Distance based linear model）分析显示，海水温度、溶解氧和微型浮游动物生物量是解释群落结构变异的关键环境因子，共同解释了39%的变异。西部群岛较高的水温与更高的物种多样性相关，而溶解氧水平则与中部群岛的群落特征密切相关。

4.1. 亚速尔群岛鱼类幼体群落

研究表明，亚速尔群岛鱼类幼体群落以沿岸性和礁石关联物种为主，同时包含丰富的深海种类，如灯笼鱼科（Myctophidae）物种。这种组成特征反映了亚速尔群岛作为 oceanographic（海洋学）过渡带的独特地位，同时支持温带、热带和亚热带物种的共存。研究还发现，许多具有重要经济价值的物种在夏季早期大量出现，为当地渔业资源管理提供了重要依据。

4.2. 鱼类幼体鉴定的方法学考量

分子鉴定技术显著提高了物种鉴定的准确性，特别是对于形态特征难以区分的类群。COI标记由于其在公共数据库中覆盖度更高，表现出比12S标记更好的鉴定效果。然而，研究也发现参考序列数据库的不完整性仍是制约准确鉴定的主要因素，特别是对于亚速尔群岛特有或新记录物种。

这项研究不仅首次系统揭示了亚速尔群岛UNESCO生物圈保护区鱼类幼体多样性格局，还建立了将分子技术与传统形态学相结合的创新研究方法。研究结果为了解气候变化背景下海洋生物多样性变化提供了重要 baseline（基线），为亚速尔群岛新建立的北大西洋最大海洋保护区网络（28.7万平方公里）的管理和保护提供了科学依据。随着全球海洋环境变化的加剧，这种整合多学科技术的研究方法将为世界其他海域的生物多样性监测和保护提供重要借鉴。