波多黎各海域新种Stauropathes monopinnata的发现揭示深海黑珊瑚的形态与分子进化特征

研究人员针对深海黑珊瑚分类学中形态相似属（Stauropathes与Bathypathes）的界定难题，通过整合形态学与高通量测序技术，描述了采自波多黎各和夏威夷海域的新种Stauropathes monopinnata sp. nov.。研究基于794个核基因位点构建系统发育树，证实该无分支新种与Stauropathes属的演化关联，并修订了属级诊断标准，为深海珊瑚多样性研究提供了关键分子证据。

　　

在深邃的海洋中，黑珊瑚（Antipatharia）作为一类独特的六放珊瑚，从浅海至8600米的深渊均有分布。尽管其生态重要性日益凸显，但分类学研究长期受限于形态特征的趋同现象。尤其Stauropathes与Bathypathes两属物种因共享单轴生长和羽状分枝特征，仅凭传统形态学难以准确界定。随着新一代测序技术的发展，科学家们开始尝试通过基因组数据破解这类深海生物的演化密码。

美国史密森尼学会国家自然历史博物馆的Jeremy Horowitz团队在《ZooKeys》发表了一项突破性研究。团队利用施密特海洋研究所FKt230417航次在波多黎各海域738米深处采集的标本，结合夏威夷1604米深的副模样本，通过比较形态学和基因组skim测序技术，揭示了一个具有特殊无分支特征的新物种——Stauropathes monopinnata sp. nov.。

研究关键技术包括：1) 使用ROV遥控潜水器采集深海样本；2) 扫描电镜(SEM)观察骨骼刺突形态；3) 基于Phyluce流程提取794个超保守元件(UCEs)和外显子位点；4) 采用IQ-TREE进行最大似然法系统发育重建。

【材料与方法】
标本采集于波多黎各Whiting Bank和夏威夷中途环礁附近海域，通过ROV机械臂获取完整珊瑚个体。形态学分析显示新种具有单轴无分支的羽状体、近对生排列的羽枝（间距12-17mm）及0.05-0.08mm高的三角形光滑刺突。分子分析采用AutoGen GenePrep系统进行DNA提取，NovaSeq X Plus平台完成150bp双端测序。

【分类学结果】
新种区别于同属其他物种的核心特征包括：1) 单轴无分支的羽状体结构（其他物种均为分支型）；2) 羽枝排列间距显著更宽（达1.7cm）；3) 刺突高度<0.08mm但可见6-8排纵向脊（S. staurocrada仅4-6排）。系统发育分析显示，两个新种标本以100%支持率与Stauropathes staurocrada形成姐妹群，证实其属级分类地位。

【讨论与结论】
该研究首次证实无分支形态在Stauropathes属中的存在，迫使学界修订该属诊断标准。更引人深思的是，系统发育树揭示Bathypathes alaskensis意外落入Stauropathes分支，而部分Stauropathes物种却嵌合在Bathypathes分支中，暗示两类群可能存在杂交或基因渐渗现象。研究者指出，当前基于GTR模型的系统发育分析可能无法充分解析这类复杂演化历史，建议未来采用多物种 coalescent 模型（multispecies coalescent model）来解析未完全分化的谱系。

这项研究不仅为深海生物多样性增添了新成员，更通过"形态-分子"整合分析范式，为解决刺胞动物分类学中的疑难问题提供了示范。随着深海探测技术的进步，此类研究将助力构建更准确的海洋生命之树，为深海生态系统保护提供科学依据。