利用宿主-寄生虫协同进化关系监测鬣蜥入侵：一种基于外寄生螨Geckobiella stamii的新型生物标记方法

为解决加勒比地区本土鬣蜥(Iguana delicatissima)受非原生绿鬣蜥(NNGI)入侵威胁的监测难题，研究人员创新性地利用外寄生螨Geckobiella stamii的线粒体COX1基因与宿主ND4基因的协同进化特性，证实螨类可作为生物标记追踪入侵路径。研究发现螨类存在"溢出(spill-over)"和"回溢(spill-back)"现象，为入侵生态学提供了新型监测工具，成果发表于《Biological Invasions》。

　　

在加勒比海小安的列斯群岛，本土鬣蜥种群正面临前所未有的生存危机。其中，濒危的细鳞鬣蜥(Iguana delicatissima)和多个岛屿特有的绿鬣蜥(Iguana iguana complex)种群，正遭受来自中美洲及南美洲大陆的非原生绿鬣蜥(Non-native green iguanas, NNGI)的入侵威胁。这些入侵者通过宠物贸易、货物运输等途径扩散，与本土种群杂交竞争，导致80%的细鳞鬣蜥栖息地丧失。然而，传统监测方法面临巨大挑战——鬣蜥具有隐蔽性强、活动范围小的特性，在复杂地形中极易漏检，而形态学鉴别对杂交个体的识别效果有限。

来自荷兰乌得勒支大学Burg Biologica研究所的Matthijs P. van den Burg团队创新性地将目光投向了一个意想不到的生物指标：外寄生螨Geckobiella stamii。这种常见于鬣蜥体表的微小节肢动物，与宿主形成了高度特异的共生关系。研究人员假设，这种协同进化关系可能成为追踪NNGI入侵路径的"分子指纹"。

研究团队采用多学科交叉方法：首先通过形态学鉴定确认所有样本为G. stamii；随后建立包含47个螨类样本的线粒体COX1基因数据库（805-1083bp），并与宿主鬣蜥ND4基因（907bp）进行系统发育比较；在技术路线上，采用CTAB法提取单只螨DNA，通过巢式PCR扩增COX1片段，结合邻接法构建系统发育树（10,000次bootstrap检验）；样本覆盖阿鲁巴、库拉索等7个原生种群，以及圣马丁岛等3个入侵区域。

关键发现包括：

1. 协同进化证据：宿主ND4与螨类COX1系统发育树拓扑结构完全一致，遗传分化模式高度吻合。例如细鳞鬣蜥与绿鬣蜥复合群的ND4差异（10.1-11.3%）与对应螨类COX1差异（13-15%）呈比例关系，证实二者存在协同进化。

2. 入侵路径示踪：在圣尤斯特歇斯岛（St. Eustatius）的细鳞鬣蜥体表，同时检测到本土螨单倍型IdB（与皮特尔角种群仅差0.38%）和外来单倍型IiB（源自库拉索绿鬣蜥，差异达13.99%），证明螨类可作为历史入侵的生物标记。

3. 生态互作现象：观察到四类生态现象：

   • 溢出效应：外来螨（IiB）出现在本土鬣蜥体表
   • 回溢效应：本土螨感染入侵鬣蜥
   • 共寄生：单个宿主同时携带本土与外来螨
   • 持续存在：移除入侵鬣蜥后，外来螨仍存在于本土种群

4. 技术优势验证：螨类COX1基因的突变速率是宿主ND4的1.6-2.8倍，对种群分化的检测灵敏度更高。例如圣尤斯特歇斯与皮特尔角的细鳞鬣蜥ND4完全相同，但螨类仍显示0.38%差异。

这项研究开创性地将寄生虫生态学应用于入侵生物学监测，其重要意义体现在三个方面：首先，为难以监测的爬行动物入侵提供了成本低廉的替代方案（螨类不受CITES公约限制）；其次，揭示的"螨类滞留"现象可追溯已清除的入侵事件；最后，提出的协同进化模型为其他受威胁物种的寄生虫-宿主系统研究提供了范式。

正如研究者强调，这种方法特别适用于小安的列斯群岛等持续面临NNGI入侵威胁的区域。未来研究可进一步拓展螨类基因组标记，并与eDNA技术结合，构建更完善的生物入侵预警体系。该成果为保护加勒比地区独特的鬣蜥多样性提供了创新性解决方案。