DNA条形码技术首次证实东方河虾(Macrobrachium nipponense)入侵保加利亚多瑙河下游的生态风险与扩散机制

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Nature Conservation 2.3

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  为解决外来物种入侵对多瑙河流域生态系统的威胁,研究人员通过形态学鉴定和DNA条形码技术(COI基因测序),首次确认东方河虾(Macrobrachium nipponense)在保加利亚多瑙河下游的自然分布。研究揭示了该物种的高遗传相似性(>99%)与快速扩散能力,其入侵可能改变底栖无脊椎动物群落结构并对本土物种(如窄爪螯虾Pontastacus leptodactylus)构成竞争压力,为跨境生物入侵监测提供了关键案例。

  

全球气候变化加剧了水生入侵物种对生态系统的破坏力,其中东方河虾(Macrobrachium nipponense)作为原生于东亚的淡水虾类,因水产养殖活动被引入欧洲,已在乌克兰、罗马尼亚等多瑙河三角洲建立种群。然而,其在保加利亚段的扩散动态与生态影响尚未明确。这一空白对评估跨境生物入侵路径及制定管理策略至关重要。

保加利亚的研究团队在《Nature Conservation》发表的研究中,通过2023年9月于多瑙河波扎雷沃岛(422.2 rkm)采集的4个样本,结合形态特征(如第二对步足长度、肝刺存在性)和COI基因序列分析,首次证实该物种在保加利亚段的自然分布。研究采用电捕法(SAMUS-725G设备)采样,通过PCR扩增619 bp的COI片段,使用MUSCLE比对和最大似然法(ML)构建系统发育树,并计算p-距离评估遗传差异。

结果显示:

  1. 形态鉴定:标本体长78.14–94.11 mm,第二对步足超过体长,背侧具12–14齿,符合东方河虾特征。
  2. 分子证据:保加利亚样本(GenBank PQ565563)与乌克兰、中国种群遗传相似性达99%,但与日本种群差异显著(2.3%),支持其通过乌克兰路径入侵的假说。
  3. 生态风险:该物种耐受低温(2–4°C)且繁殖力强,可能通过竞争与捕食威胁本土窄爪螯虾及底栖群落。

讨论指出,东方河虾的快速扩散(5年内推进至427 rkm)凸显多瑙河作为“南欧入侵走廊”的脆弱性。研究建议长期监测以评估其对食物网的潜在重构作用,特别是对商业渔业的影响。这一发现为欧盟跨境入侵物种管理提供了科学依据,并呼吁加强水产养殖引种的生物安全管控。

结论强调,保加利亚多瑙河段的东方河虾种群已具备自然繁殖能力,其西向扩散趋势需联合流域国家共同应对。未来需结合环境DNA(eDNA)技术扩大监测范围,量化其对生态系统服务的具体影响。

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