坦桑尼亚低地地区鳉鱼属物种的系统基因组学与群体基因组学研究：物种界定与遗传结构比较分析

本期推荐：研究人员针对东非鳉鱼属(Nothobranchius)物种在河流屏障假说下的遗传分化机制，采用双酶切限制性位点关联DNA测序(ddRAD-Seq)技术，解析了坦桑尼亚沿海低地4个广布种(N. eggersi/N. janpapi/N. melanospilus/N. ocellatus)的群体遗传结构。研究发现湿润区种群不受河道地理隔离限制，推翻了干旱区鳉鱼的扩散模式理论，为热带湿地物种形成机制提供了新见解。

　　

在热带东非的季节性水塘中，栖息着一类特殊的生物——鳉鱼属(Nothobranchius)鱼类。这些被称为"年度鱼类"的生物，其生命周期与短暂的水塘存在期完美同步，成为研究生物适应性进化的天然模型。然而，长期以来科学家们对这类鱼类的分布格局存在争议：主流河道究竟是阻碍基因交流的天然屏障，还是可跨越的普通地理特征？这个问题的答案，直接影响我们对热带湿地物种形成机制的理解。

来自捷克科学院的Veronika Bartáková团队在《Molecular Phylogenetics and Evolution》发表的研究，通过高通量基因组技术揭开了这个谜题。研究人员选取坦桑尼亚沿海低地这个鳉鱼多样性热点区域，对32个物种237个个体进行全基因组扫描。研究采用双酶切限制性位点关联DNA测序(ddRAD-Seq)获取单核苷酸多态性(SNP)数据，通过最大似然法(ML)构建系统发育树，并运用Robinson-Foulds距离评估拓扑结构一致性。

【Genome-wide phylogeny】部分显示，三个不同位点占有率(10%/50%/80%)数据集构建的ML树具有高度一致性(RF距离=4；GRF距离=0.07)，确认了N. melanospilus和N. guentheri物种组的系统发育关系，并将N. flammicomantis排除于沿海支系之外。

【Discussion】部分指出，研究首次揭示湿润沿海地区的鳉鱼种群呈现异质性遗传结构——N. eggersi、N. janpapi等广布种各自展现出独特的遗传变异模式，这种分化并非如预期那样受鲁菲吉河等主要河道限制。这与干旱区鳉鱼受流域盆地严格限制的分布模式形成鲜明对比，暗示水文动态差异驱动了不同的物种形成机制。

该研究的突破性发现在于：一是推翻了"河流绝对屏障"假说，证明湿润区鳉鱼能跨越主流河道扩散；二是揭示同域分布的近缘种可能通过生态位分化实现共存；三是基因组数据支持对N. guentheri等物种分类地位的重新评估。这些发现为理解热带湿地生物多样性形成机制提供了新视角，其采用的ddRAD-Seq技术方案也为其他难以获取全基因组的生物群体遗传学研究提供了范本。

研究获得捷克科学基金会(19-01781S)资助，数据运算依托捷克教育部的e-INFRA CZ项目(ID:90254)完成。多国合作团队包括鱼类生态学家Matej Pola?ik、坦桑尼亚本土专家David O. Alila等，体现了跨国界科研合作对生物多样性研究的重要性。