地中海首次发现中华绒螯蟹与日本绒螯蟹杂交种:入侵生态与沿海管理的警示

《Discover Animals》:First record of hybrid Eriocheir specimens (crustacea, decapoda, varunidae) in the Mediterranean sea

【字体: 时间:2025年11月10日 来源:Discover Animals

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  本刊推荐:为解决地中海区域入侵蟹种鉴定模糊问题,研究人员开展Eriocheir杂交种鉴定研究。通过形态学与COI序列分析,首次证实地中海海域存在E. sinensis与E. japonica杂交个体,揭示历史记录可能存在误判。该发现对入侵物种监测及地中海沿岸 lagoon 生态系统保护具重要预警意义。

  
在地中海西部的瓦伦西亚海岸,有一片名为L'Albufera的浅水沿海 lagoon(潟湖)。这片水域正处于严重的富营养化状态,人类活动对其造成了深远影响。2024年10月末,一场被称为DANA(西班牙语"高海拔孤立低气压"的缩写)的灾难性风暴袭击了该地区,导致 lagoon 的水流入量大幅增加,平均水深几乎增加了两倍。这场自然灾害不仅改变了 lagoon 的水文特征,还可能为一些神秘生物的现身创造了条件。
2024年12月11日,专业渔民在L'Albufera of Valencia lagoon 的不同区域捕获了两只特殊的蟹类标本。随后在2025年1月2日,又发现了一只雌性个体。这些蟹类外观独特,引起了研究人员的极大兴趣。经过初步形态学检查,研究人员怀疑它们属于神秘的Eriocheir(绒螯蟹)属物种,但更深入的研究发现了一个更加令人惊讶的事实:这些标本实际上是中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)和日本绒螯蟹(Eriocheir japonica)的杂交种。
绒螯蟹是一类大型短尾类甲壳动物,属于弓蟹科(Varunidae),原产于东亚。目前该属包含四个物种:E. japonica、E. sinensis、E. hepuensis和E. ogasawaraensis。其中,E. sinensis已成为最成功的入侵物种,在全球多个地区建立了种群。然而,在地中海海域,其出现一直较为零星,仅限于个别个体,没有建立种群的证据。虽然中华绒螯蟹在西班牙大西洋沿岸有记录,但在地中海沿岸尚未发现其存在的证据。
研究人员对采集的标本进行了详细记录和分析。第一只标本(CRUST_ICMAN/3993)为完整的成年雄性个体,头胸甲宽(CW)61.4毫米,头胸甲长(CL)54.6毫米,湿重104.8克。第二只标本(CRUST_ICMAN/3994)为受损的成年雄性,缺失两只螯足和几条步足,头胸甲宽61.5毫米,头胸甲长53.4毫米。2025年1月2日捕获的雌性个体仅缺失一条腿,头胸甲宽56.2毫米,被测量和拍照但未保存。
研究团队采用了几项关键技术方法:从标本步足肌肉组织中提取DNA,使用细胞色素c氧化酶亚基I(COI)基因进行分子鉴定,通过TouchDown PCR(聚合酶链式反应) protocol 扩增基因片段,并对PCR产物进行双向测序。将获得的序列与NCBI(美国国家生物技术信息中心)和BOLD(生命条形码数据系统)数据库中的参考序列进行比对。标本来源为瓦伦西亚L'Albufera coastal lagoon 由专业渔民捕获。
形态学分析
对雄性标本头胸甲前缘的检查以及雌性照片的观察显示有4个齿和一个浅的中夹缺刻。这些形态特征与Palero等人描述的E. sinensis、E. hepuensis和一个未描述的隐秘种Eriocheir一致。中夹缺刻的深度和齿间空间的形状等细微特征更接近于这个提出的隐秘种,而不是纯种的E. sinensis或E. hepuensis。然而,近期研究认为具有这种头胸甲前缘形状的标本并非隐秘种,而是E. sinensis和E. japonica的杂交种。
分子分析结果
获得的两条COI序列(658 bp)呈现相同的单倍型(PV282535),与Palero等人从荷兰和北威尔士标本中获得的单倍型7完全匹配。这些序列也与来自德国、日本、波兰、俄罗斯和韩国的100多条序列完全匹配。根据Ironside等人的研究,所有这些序列都属于E. sinensis和E. japonica的杂交种。
讨论与意义
头胸甲前缘的形状不足以可靠区分纯种Eriocheir和杂交个体。杂交个体在这一特征上表现出广泛的变异性,形态从非常类似于纯种E. sinensis或E. japonica到中间表型。因此,分子确认是安全鉴定杂交标本的建议方法。
基于获得的COI序列,在瓦伦西亚L'Albufera捕获的标本被确认为E. sinensis和E. japonica的杂交种。这是地中海首次确认记录的Eriocheir杂交种。迄今为止,这些杂交种在符拉迪沃斯托克(俄罗斯东部)、韩国和日本作为可能原产地有记录,并在欧洲的荷兰、威尔士(英国)、德国和波兰作为入侵物种被记录。杂交可能通过产生遗传多样性来适应外来条件,从而在欧洲的成功入侵中发挥了重要作用。
Eriocheir sinensis主要通过压载水排放实现全球分布。虽然尚不清楚这种机制是否促进了Eriocheir标本到达L'Albufera,但位于 lagoon 以北约10公里、拥有大量国际海运交通的瓦伦西亚港的邻近性使这一假设合理。另一种可能是幼体来自地中海稀有的Eriocheir种群繁殖后的被动扩散。E. sinensis具有较长的浮游期,而主要沿岸流沿地中海北部海岸以逆时针方向流动,来自法国或意大利等先前确认有Eriocheir sp.出现地点的幼体运输可能解释了Eriocheir sp.标本在L'Albufera lagoon 的存在。
在L'Albufera检测到Eriocheir sp.标本可能归因于2024年10月下旬影响该地区的灾难性风暴。通常,成年Eriocheir sp.栖息在淡水河流的上游,大量水流涌入 lagoon 很可能将这些标本从附近的淡水系统运输到 lagoon 西部,随后在靠近 lagoon 与地中海相连的通道处被捕获。此外,Eriocheir具有生殖洄游行为,在其原生地,成年个体在秋末冬季向下游移动进行交配。在泰晤士河,这种迁徙行为发生在9月至12月。因此,可以设想在L'Albufera捕获的蟹正处于这种迁徙过程中,特别是考虑到它们位于 lagoon 最靠近地中海的部分。唯一收集到的雌性(通过照片检查)显示出成熟产卵后的形态特征,具有宽大的腹部和带有丰富刚毛的腹肢;因此,不排除该物种在该区域繁殖的可能性。另外,这些蟹可能从圈养中逃逸或被故意引入以建立本地种群,因为E. sinensis在一些亚洲国家被视为美味。
无论其来源如何,绒螯蟹在瓦伦西亚L'Albufera的存在给 lagoon 本已改变的生态系统带来了额外压力。如果Eriocheir sp.的自我维持种群得以建立,两个关键利益相关群体可能受到影响。首先是 lagoon 的专业渔民,因为已知绒螯蟹会消耗饵料和堵塞渔具。其次是L'Albufera周围稻田的种植者。在中国,幼年E. sinensis通过一种称为"稻蟹共养"的实践在稻田中饲养;然而,第一年后会被移走以防止对稻苗造成损害。因此,L'Albufera中未受管理的Eriocheir sp.种群可能对邻近稻田产生破坏性影响。
研究人员建议实施对潜在Eriocheir种群的监测计划,通过监管机构和渔业部门的协调行动,向当地社区推广宣传并采取预防措施。未来,从其他地中海或欧洲标本获取更多DNA样本以测试杂交状态,将有助于理解Eriocheir入侵以及欧洲实际种群组成。这项研究强调了在脆弱沿海生态系统中实施全面监测和管理战略的迫切需求。
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