冰川孑遗海豹的深层起源、独特适应性及其物种级地位揭示

本研究通过基因组学与形态学分析，揭示了芬兰塞马湖环斑海豹（Pusa hispida saimensis）作为冰川孑遗物种的深层演化历史。研究团队采用全基因组测序（WGS）和MSMC-IM模型，证明该种群独立演化至少6万年，远早于湖泊形成时间（10 kya）。齿列与舌部解剖学特征显示其特化为专性鱼类食性，显著区别于其他环斑海豹亚种（P. h. hispida/botnica/ladogensis）。研究提出将塞马海豹提升为新物种Pusa saimensis stat. nov.，为冰川孑遗生物的保护生物学（Conservation Biology）提供重要案例。

　　

遗传起源与分化：跨越冰期的演化史诗

全基因组测序覆盖环斑海豹12个地理种群，首次纳入北极（P. h. hispida）与鄂霍次克海亚种（P. h. ochotensis）样本。主成分分析（PCA）显示塞马种群在PC1轴上形成独立聚类，解释的遗传变异量是其他亚种间差异的3倍。核基因组系统发育树中，95.4%的基因组区域支持塞马种群单系性，而其他节点支持率不足50%，反映复杂的祖先基因渗入。MSMC-IM模型推算其与北极种群的分化时间（M₅₀
）达6.58万年，远早于末次盛冰期（LGM）。

表型分化：从齿尖到舌尖的生存革命

对326个标本的齿列分析揭示塞马海豹独特的适应性特征：下臼齿M₁
长度显著缩短（P<0.001），M₁
/P₄
比值≤0.88（ROC曲线下面积0.92）成为诊断标准。齿冠轮廓锐化表现为高度/长度比提升（P₂
达0.43±0.03）与顶角缩小（102°±9°），完全缺失五尖齿型——这种形态趋同于鱼类专食性海豹。舌部解剖显示其前端宽度在20%处即达最大值的70%，具独特的臼齿间隆起结构，与南极食蟹海豹（Lobodon carcinophaga）的滤食性舌形形成鲜明对比。

物种地位重审：Pusa saimensis的诞生

基于基因谱系一致性物种概念（GCSC），研究提出新分类单元：

• 学名：Pusa saimensis (Nordqvist, 1899) stat. nov.
• 模式标本：芬兰自然历史博物馆藏KN3255头骨（M₁
  /P₄
  =0.83）
• 鉴别特征：颧弓宽度增加（+12%）、鼓泡升高、眶径扩大，以及前述齿列-舌部特化特征。

冰期避难所假说与保护启示

塞马种群的有效群体大小（N_e
）轨迹显示其可能起源于西西伯利亚平原冰湖系统（90-50 kya），而非传统认为的波罗的海冰湖。尽管现存个体仅存约500头，但其跨越末次间冰期的生存史提示：人工巢穴构建可缓解气候变暖导致的繁殖栖息地（snow lair）丧失。该研究刷新了对冰川孑遗生物演化潜力的认知，强调冰期避难所（glacial refugia）可能孕育比预期更丰富的物种多样性。