哈萨克斯坦雪生黏菌(Amoebozoa)的首个记录:揭示天山山脉的生物多样性热点

【字体: 时间:2025年07月29日 来源:European Journal of Protistology 1.9

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  本研究首次系统调查了哈萨克斯坦Ile-Alatau山区的雪生黏菌(nivicolous myxomycetes)多样性,通过形态学比较和DNA条形码技术鉴定出16个物种(含9个新18S rDNA序列变体),填补了中亚地区该生态类群的研究空白,为理解高山生态系统物种分布格局提供了关键数据。

  

在广袤的中亚地区,雪生黏菌(nivicolous myxomycetes)这类与季节性积雪消融密切相关的特殊黏菌类群,长期处于研究空白状态。尽管欧洲、东亚和北美的山地生态系统已报道了丰富的雪生黏菌多样性,但作为连接欧亚大陆生物地理通道的哈萨克斯坦,其相关研究仅有两例零散记录。这种认知缺口不仅阻碍了人们对黏菌生物地理格局的理解,也使得中亚高山生态系统的生物多样性评估存在明显缺失。

为填补这一空白,来自哈萨克斯坦的研究团队对Ile-Alatau山脉(天山山系西段)开展了系统性调查。这项发表在《European Journal of Protistology》的研究,通过为期9天的野外采样,在海拔1846-2559米的8个位点收集了82份标本。研究人员采用双盲策略:一方面通过立体显微镜(Keyence VHX 7000)和光学显微镜(Olympus BX41)进行传统形态学鉴定,依据孢子(10个/标本)、孢丝等微观特征比对标准分类学文献;另一方面针对暗孢类群(Columellomycetidae亚纲)提取标本DNA,扩增18S rDNA条形码区域(引物S2/SU19R),通过MAFFT比对和IQ-TREE构建最大似然系统发育树,最终获得70条有效序列(含26个核糖体型RTs)。

研究结果揭示出令人惊喜的多样性:

  1. 物种组成:鉴定出15个已描述种和1个暂定种(Didymium "pseudodecipiens"),涵盖8个属。其中Lamproderma属占51.2%,优势种L. ovoideum占比达19.5%。除Didymium dubium外,其余物种均为哈萨克斯坦新记录。
  2. 分子特征:发现9个新型18S rDNA序列变体(RTs),相似度95.8-99.8%。最特殊的RT9(标本sc26211)与近缘种L. cucumer仅95%相似度,形态学显示其孢囊形态介于L. cucumer与L. ovoideum之间,可能代表新分类单元。
  3. 地理联系:多数RTs与欧洲山地种群高度匹配,如Meriderma carestiae的RT10与阿尔卑斯样本相似度达99.4%。但Badhamia aff. albescens的RT1同时出现在哈萨克斯坦和西班牙内华达山脉,暗示跨大陆分布的隐存种。

讨论部分强调了三大科学价值:
首先,该研究将雪生黏菌的已知分布范围向东扩展了2000公里,证实天山山脉作为欧亚大陆生物多样性走廊的地位。典型欧洲物种Diderma meyerae的发现(中亚首例标本记录),为理解第四纪冰期后物种扩散提供了新证据。
其次,DNA条形码与形态学的协同验证揭示了分类学复杂性。如标本sc26255a虽形态接近Didymium "pseudodecipiens",但其条形码(RT13)与GenBank中标注为D. dubium的序列聚为一支,反映出当前形态分类系统可能低估了遗传多样性。
最后,研究为气候变化监测提供基线数据。雪生黏菌对积雪持续时间的敏感性使其成为高山生态系统的"哨兵物种",而Ile-Alatau山区记录的丰富度(16种/82标本)堪比欧洲阿尔卑斯同等采样强度的调查结果,暗示该区域可能成为未来气候变暖下的生物多样性避难所。

这项研究不仅填补了中亚黏菌研究的空白,其建立的标本库(保存于俄罗斯科学院科马洛夫植物研究所标本馆LE和私人标本馆sc)和DNA条形码数据集(GenBank登录号PV253710-PV253699),更为后续跨大陆比较研究奠定了重要基础。作者建议未来采用"野外采集+ePCR土壤检测"的组合策略,以全面揭示雪生黏菌在中亚干旱山区的真实分布格局。

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