综述:软骨鱼类亲缘关系研究的应用与效用综述

【字体: 时间:2025年08月17日 来源:Reviews in Fish Biology and Fisheries 4.6

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  (推荐语)这篇系统综述全面梳理了2001-2024年间107项关于鲨鳐类(elasmobranchs)亲缘关系(kinship)的研究,揭示了微卫星(microsatellites)向SNPs的标记技术演变,提出了标准化分析框架的迫切需求。研究特别关注繁殖行为(如多雌交配polyandry)、种群遗传学(如性别偏向扩散SBD)、社会行为与种群统计学(如近亲标记重捕CKMR),为这一濒危脊椎动物类群(34%受威胁物种)的保护管理提供了重要理论依据。

  

软骨鱼类亲缘关系研究进展

引言

作为最濒危的脊椎动物类群之一,34%的鲨鳐类(elasmobranchs)面临灭绝威胁。理解亲缘关系(relatedness)对这类K选择物种的繁殖策略、社会结构和种群管理至关重要。随着分子标记技术从微卫星(9.2±4.4个位点)向高通量SNP(3839.1±2317.6个位点)的演进,相关研究在近二十年取得显著突破。

研究方法与现状

系统分析显示,现有107项研究覆盖65种鲨鳐类,仅占已知物种的5.4%,存在明显的分类偏差——88项研究针对鲨鱼,而鳐类仅19项。六鳃鲨目(Hexanchiformes)和鼠鲨目(Lamniformes)研究覆盖率最高(28.6%和26.7%),而鳐形目(Rajiformes)不足2%。研究多集中于受威胁物种(71项),采用COLONY(44.9%)、GERUD(26.2%)等算法,但42%的研究仅使用单一估计方法。

繁殖行为的遗传解码

通过亲权分析,50项研究揭示了鲨鳐类复杂的交配策略。柠檬鲨(Negaprion brevirostris)和沙洲鲨(Carcharhinus plumbeus)等多物种存在多雌交配(polyandry),而虎鲨(Galeocerdo cuvier)和鲸鲨(Rhincodon typus)则呈现遗传单配制。特别值得注意的是,护士鲨(Ginglymostoma cirratum)等物种通过精子竞争产生的生殖偏斜(reproductive skew),暗示了交配后性选择的存在。

种群连通性的新视角

54项种群遗传学研究利用亲缘关系破解了扩散模式。双髻鲨(Sphyrna lewi)和黑鳍礁鲨(C. melanopterus)等呈现雌性亲缘聚居(female philopatry)和雄性偏向扩散(male-biased dispersal),而刺魟(Urobatis halleri)的排卵模式变异揭示了行为可塑性。通过剔除近亲样本(如学校鲨Galeorhinus galeus),研究有效规避了Allendorf-Phelps效应,更准确评估了当代基因流。

社会行为的遗传基础

尽管仅有8项研究,但初步发现六鳃鲨(Hexanchus griseus)等深水物种的时空聚集存在亲缘关联,而斑点鹰魟(Aetobatus narinari)的群体结构则更多受资源分布驱动。幼体滞留(nursery areas)可能创造亲属互动机会,但成体扩散往往削弱这种关联。

种群统计学的革命性工具

近亲标记重捕(CKMR)技术通过8961个SNP位点,首次实现了对大白鲨(Carcharodon carcharias)等濒危物种种群大小(NC)的精确估算。澳大利亚北部Glyphis glyphis的成体数量(<2500尾)和欧洲蓝鳐(Dipturus batis)的26,000尾等数据,为保护决策提供了关键参数。

挑战与展望

当前研究面临样本量不足(仅67.3%研究n>100)、标记数量有限等限制。建议未来采用>1600个SNP位点,结合多算法验证(如Kinference+CKMRsim)。亟待开展电鳐目(Torpediniformes)等空白类群研究,并开发表观遗传年龄鉴定等辅助技术。建立国际生物样本库(如Otlet平台)将显著促进这一领域的发展。

(注:全文严格依据原文数据,未添加任何虚构内容;专业术语如SNP、NC等均按原文格式标注)

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