整合分类学表明,鱼类属Cyttopsis(鲈形目,Parazenidae科)内部存在未被发现的多样性

《Journal of Fish Biology》:Integrative taxonomy suggests hidden diversity within the fish genus Cyttopsis (Zeiformes, Parazenidae)

【字体: 时间:2025年08月21日 来源:Journal of Fish Biology 2

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  分子与形态学整合分析揭示大西洋红海蛀(Cyttopsis rosea)存在三个隐种类群,支持该物种为复合种。通过线粒体COI基因测序及形态测量,结合GMYC和PTP分子系统学方法,发现大西洋标本可分为三个分子 Operational Taxonomic Units(OTUs),与地理分布及形态差异(尾柄长度、脊椎数量、侧线鳞片数)一致。更新Parazenidae科物种检索表,强调分子技术与传统形态学结合对鱼类分类的重要性。

  本研究聚焦于一种深海鱼类——玫瑰多鳍鱼(*Cyttopsis rosea*),并揭示了其在分类学上的复杂性。通过对东北大西洋区域的科学调查,研究人员收集了九个标本,并将其纳入分子分析,为公共数据库增添了新的细胞色素c氧化酶亚基I(COI)序列。这些标本中,有六个被保留用于详细的形态学研究。研究结果显示,这些标本的形态学特征与之前描述的* Cyttopsis rosea *一致,确认了该物种的身份。然而,分子物种界定分析表明,* Cyttopsis rosea *中存在隐性多样性,识别出三个分子操作分类单元(molecular operational taxonomic units, MOTUs),这与目前认为该物种在全球范围内广泛分布的情况不符。这一发现凸显了结合传统形态学分类与现代分子技术在准确界定和描述物种方面的重要性,有助于更全面地理解该物种内部的形态和遗传多样性。

玫瑰多鳍鱼属于多鳍鱼目(Zeiformes)的多鳍鱼科(Parazenidae),该科包括三个属和四个物种,广泛分布于全球的热带和温带海域,主要出现在大西洋、太平洋和印度洋的大陆架和大陆坡区域。在大西洋和太平洋的标本中,研究人员观察到了形态学上的差异,包括尾柄长度、椎骨数量以及侧线鳞片数量的不同。这些差异可能支持存在多个物种的假设,从而引发了对* Cyttopsis rosea *分类状态的重新审视。为了进一步澄清这一问题,研究团队提供了一份更新的多鳍鱼科物种鉴定关键,以便未来更准确地界定这一复杂的物种群体。

玫瑰多鳍鱼是一种底栖性鱼类,生活在150至962米的深度范围内。其分布范围从西大西洋的委内瑞拉到加拿大,东大西洋的英国群岛到刚果共和国,西印度洋的索马里到南非(包括夸祖鲁-纳塔尔、马尔代夫和印度),以及西太平洋的日本、澳大利亚、新喀里多尼亚和新西兰。然而,其分类学地位一直存在争议,部分研究认为其同义词包括* Cyttopsis itea *和* Paracyttopsis scutatus *。这一现象说明,传统的分类方法可能低估了物种的多样性,而分子技术的应用则有助于发现这些隐性物种。

近年来,随着全球气候变化和热带化现象的加剧,玫瑰多鳍鱼的分布范围在东大西洋地区逐渐向北扩展。例如,1963年在葡萄牙首次发现该物种,随后在1968年扩展到43°N,1969年到达44°N,1987年和1988年分别到达49°N和52°N。这一现象不仅改变了其地理分布格局,也表明环境变化可能对鱼类的分布和生态适应性产生深远影响。然而,尽管其分布范围扩大,* Cyttopsis rosea *在国际自然保护联盟(IUCN)的红色名录中仍被列为“无危”(Least Concern),这表明其目前的生存状况相对稳定,但未来可能面临新的生态挑战。

分子分类学的发展为鱼类分类提供了新的视角。通过分析DNA条形码序列,研究人员能够更有效地识别潜在的物种(操作分类单元)。这种方法结合了多种聚类技术,为传统形态学分类提供了补充。在本研究中,应用了多种分子分类方法,包括基于距离的条形码指数编号(Barcode Index Number, BIN)和自动分区(Assemble Species by Automatic Partitioning, ASAP),以及基于系统发育树的Bayesian Poisson tree processes(bPTP)和multi-rate Poisson tree processes(mPTP)。此外,还使用了generalized mixed yule-coalescent(GMYC)模型及其变体(multi-rate GMYC, mGMYC)来分析物种的界定。这些方法在不同数据集上可能产生不同的结果,因此需要结合多种分析工具,并结合形态学、生态学和生物地理学等其他数据来源,以减少偏倚和误解。

研究结果表明,玫瑰多鳍鱼的分子数据表明其存在三个独立的遗传分支,这可能意味着该物种实际上是多个隐性物种的集合。这种隐性多样性(cryptic diversity)在许多深海鱼类中较为常见,因为它们的形态特征往往相似,难以通过传统方法区分。这一现象不仅挑战了当前的分类学观念,也对鱼类多样性的评估提出了新的要求。例如,其他深海鱼类如短鳍新鳍鱼(*Neoscopelus microchir*)和礁石鳕鱼(*Odontoscion dentex*)也显示出类似的分类学问题,说明隐性多样性可能广泛存在于海洋生态系统中。

此外,研究还指出,玫瑰多鳍鱼在大西洋和太平洋标本之间存在形态学差异,这可能反映了其在不同地理区域的分化。例如,太平洋标本的尾柄长度、侧线鳞片数量以及椎骨数量均高于大西洋标本。这些差异可能表明,玫瑰多鳍鱼在不同区域的演化过程中形成了不同的形态特征,进而可能代表不同的物种。然而,目前的研究尚无法完全确认这些差异是否足以支持新的物种分类,因此需要更多的数据和分析。

在分类学方法上,本研究强调了传统形态学与现代分子技术结合的重要性。虽然形态学特征能够提供直观的物种识别依据,但在面对形态相似的物种时,可能无法准确反映其遗传差异。相比之下,分子技术能够揭示更深层次的物种关系,特别是在隐性多样性研究中具有不可替代的优势。然而,分子分类方法也有其局限性,例如它们可能受到样本数量、基因选择以及模型假设的影响。因此,综合使用多种方法并结合其他生态和地理信息,是提高分类准确性的关键。

本研究还对多鳍鱼科的分类学进行了更新,提出了一个基于形态学和分子数据的物种鉴定关键。这一关键对于未来的研究和物种界定具有重要价值,尤其是在处理隐性物种时。同时,研究也指出,许多深海鱼类的分类学描述可能基于少量标本或古老文献,缺乏现代分子数据的支持。因此,需要更多深入的调查和研究,以填补当前分类学知识的空白。

最后,研究强调了未来鱼类分类学面临的挑战。随着越来越多的隐性物种被发现,传统的形态学分类方法可能已无法满足现代分类学的需求。此外,由于鱼类分类学家数量有限,以及许多科研机构对描述性工作的兴趣减少,隐性物种的发现和描述过程可能变得缓慢。因此,需要更多的科研人员和机构支持,以推动鱼类分类学的发展,提高对海洋生物多样性的认识。
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