西印度洋岛屿上淡水鱼类群落的分类学与功能分化：对基于环境DNA（eDNA）的生物监测方法的启示

《Aquatic Ecology》：Taxonomic and functional differentiation of freshwater fish communities in Western Indian Ocean islands: implications for eDNA-based biomonitoring

淡水生态系统生物多样性评估研究，利用eDNA代谢组测序技术对比印度洋马约特岛与留尼汪岛四个流域的淡水鱼群落，发现两地存在显著生物地理分化：马约特以海洋相关鱼类为主（50%），留尼汪则多洄游及外来物种（44%和26%），功能多样性（FRic=7.2）及空间结构（留尼汪上游至下游梯度显著，马约特不显著）差异明显，证实eDNA技术可有效监测热带岛屿淡水生态系统生物多样性及功能特征。

　　

摘要

热带岛屿上的淡水生态系统孕育着独特且功能重要的鱼类群落，但这些群落正日益受到栖息地退化、外来物种入侵和气候变化的威胁。由于地形陡峭、交通不便以及岛屿环境的脆弱性，对这些生态系统的监测颇具挑战性。环境DNA（eDNA）宏条形码技术为生物多样性评估提供了一种标准化、非侵入性的解决方案。在本文中，我们运用eDNA宏条形码技术结合高通量测序方法，对西印度洋两个不同岛屿——马约特岛（Mayotte）和留尼汪岛（La Réunion）的淡水鱼类群落进行了研究。每个岛屿选取了四个流域，在两个水文过渡期进行采样，以评估岛屿间及岛屿内部的变异性和时间稳定性。共检测到49种鱼类，包括淡水鱼类、洄游鱼类以及与海洋相关的物种；其中仅有8种鱼类在这两个岛屿上都有分布，这表明它们之间存在显著的生物地理分化。马约特岛的鱼类群落以与海洋相关的物种为主（占50%），而留尼汪岛则拥有更多的洄游鱼类（44%）和外来物种（26%），并且其功能多样性更高（FRic = 7.2）。功能特征分析显示了两岛鱼类群落的生态策略差异：留尼汪岛的鱼类群落具有较高的营养多样性及特征多样性，而马约特岛的鱼类群落则以少数捕食性物种为主，表现为较低的冗余性和恢复力。留尼汪岛的鱼类群落存在明显的空间结构特征，这种结构沿上下游方向呈现梯度分布，而在马约特岛则未观察到这种现象。两次采样之间未发现显著的时间变化，这进一步证明了eDNA检测结果的时间稳定性。总体而言，eDNA宏条形码技术有效捕捉到了鱼类群落的分类学和功能多样性特征，显示出其作为可靠且可重复使用的工具，在热带淡水生态系统的标准化监测和保护工作中具有重要价值。