巴西"蓝色亚马逊"红树林区发现虎虾(Penaeus monodon)新入侵物种：DNA条形码揭示隐存多样性及其全球溯源

为解决生物入侵对全球最大红树林区生态安全的威胁，巴西联邦帕拉大学团队通过COI基因DNA条形码技术结合形态学分析，首次在巴西大陆架发现虎虾(Penaeus monodon)存在7.7%遗传分化的两个隐存种系。研究揭示这两个入侵谱系分别与11国和9国样本共享单倍型，证实水产养殖引种是主要入侵途径，为制定生物入侵管理政策提供关键分子依据。

　　

全球生物入侵已成为威胁生物多样性的重要因素，尤其在红树林这类生态敏感区。作为世界最大连片红树林分布区，巴西"蓝色亚马逊"海岸近年来频繁报告虎虾(Penaeus monodon)入侵事件。这种原产印度-太平洋地区的经济虾种，因养殖逃逸已在多国形成入侵种群，其高繁殖力、攻击性及病原传播风险对本地物种构成严重威胁。更棘手的是，对虾科(Penaeidae)物种存在普遍的隐存多样性现象，传统形态学鉴定难以区分，这为入侵物种的精准监测带来挑战。

针对这一科学问题，巴西联邦帕拉大学应用遗传学实验室(LAGA)的Charles Ferreira领衔的研究团队，采用整合分类学方法，对巴西北部海岸保护区的虎虾种群展开系统研究。通过DNA条形码技术与多维度物种界定算法，首次揭示该入侵物种在巴西大陆架存在两个遗传分化显著的隐存谱系，相关成果发表于《Scientific Reports》。

研究主要采用四项关键技术：1) 基于COI基因的DNA条形码技术，从17个样本中鉴定出5个单倍型；2) 三种物种界定算法(ASAP、GMYC、bPTP)分析隐存多样性；3) 线粒体单倍型网络追溯入侵种群母系起源；4) 显微解剖比较不同谱系的口器形态差异。样本来自当地渔民的渔获物，覆盖4个海洋保护区。

分子鉴定与物种界定分析
COI序列分析显示两个谱系间存在7.7%的遗传距离，远超对虾族(Penaeini)1.8%的种间阈值。NJ树和BI树均支持两个单系群的形成，ASAP和bPTP算法一致识别出两个物种，而GMYC因过度分割识别出三个类群。谱系I包含3个单倍型(占样本76.5%)，谱系II含2个单倍型(23.5%)，分别对应BOLD系统的AAD1869和ABA2373/ABA2374条形码索引号(BIN)。

入侵种群的母系溯源
全球单倍型比对显示，谱系I与越南养殖中心等11国样本共享单倍型，谱系II与9国样本存在基因交流。特别值得注意的是，两个谱系在巴西、德国等5国呈现同域分布，暗示多次独立入侵事件。历史记录证实，巴西1970-80年代从菲律宾和台湾引种的养殖虾群可能是主要入侵源。

形态学差异验证
尽管外部形态相似，显微解剖发现两个谱系的口器存在显著差异：谱系I左大颚切齿突具4个弱突起齿，内肢具2个端刺；谱系II左大颚切齿突具4个发达齿，内肢具5个端刺。这是首次从形态学角度验证虎虾隐存种的分类学意义。

该研究首次确证巴西沿海存在两个虎虾入侵物种，其7.7%的遗传分化程度已达到虾类种间差异水平。整合分子与形态证据表明，传统分类学可能严重低估了对虾科的物种多样性。从应用角度看，研究揭示的水产养殖引种-逃逸-入侵路径，为制定生物入侵防控政策提供科学依据。特别是越南养殖中心与巴西入侵种群的基因关联，提示需加强引种监管和养殖围栏防逃措施。

作为世界最大红树林区的生物入侵预警研究，该成果对保护这片孕育着丰富渔业资源的"海洋摇篮"具有特殊意义。研究者建立的DNA条形码数据库和形态鉴定特征，将为后续监测提供标准化工具。未来研究需扩大样本量和基因组标记，以更全面解析入侵动态和生态影响，为全球生物安全治理贡献热带案例。