《Molecular Phylogenetics and Evolution》：Phylogenomics and species delimitation in the
Scincella silvicola complex (Squamata: Scincidae) reveal deep structure and cryptic diversity across the Atlantic slopes of Mexico
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物种边界的正确界定是进化生物学、生物地理学和保护生物学的根本基础，因为许多生态学和进化推论都依赖于对独立进化谱系的识别。在形态分化有限或趋同、分化时间较浅或发生渐渗的类群中，物种界定尤为困难；在此类情况下，仅凭形态学往往无法准确反映进化历史。高通
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物种边界的正确界定是进化生物学、生物地理学和保护生物学的根本基础，因为许多生态学和进化推论都依赖于对独立进化谱系的识别。在形态分化有限或趋同、分化时间较浅或发生渐渗的类群中，物种界定尤为困难；在此类情况下，仅凭形态学往往无法准确反映进化历史。高通量测序技术的出现极大提升了研究人员在精细进化尺度上探究多样化进程的能力。基于简化基因组的方法，如限制性位点关联DNA测序（RADseq）及其变体（GBS、ddRADseq、3RAD），为物种复合体和浅层分化的研究提供了大量全基因组范围内的单核苷酸多态性（SNP）标记。尽管部分类群已取得重大进展，但新大陆石龙子属（Scincella）在基因组层面仍研究不足。历史上，该属多数物种基于表现出广泛种内变异或同塑性的形态性状进行描述，导致物种界限模糊、诊断不一致以及数十年来相互矛盾的分类学观点。在美洲，Scincella 属包含10个公认物种，分布自美国东南部至巴拿马北部，栖息于多种环境。在此区域内，Scincella silvicola 复合体长期面临分类学挑战。该复合体传统上包含 S. s. silvicola 和 S. s. caudaequinae，但其与 S. gemmingeri forbesorum 在形态和地理分布上的重叠，引发了关于这些分类单元独特性与进化独立性的质疑。鉴于该复合体可用的分子证据有限，且物种边界长期存在不确定性，采用整合性系统发育基因组学方法既及时又必要。本研究使用双酶切限制性位点关联DNA测序（ddRADseq）数据推断系统发育关系、评估种群遗传结构，并在多物种溯祖模型下量化谱系分化程度。具体而言，研究人员重新评估了 S. s. silvicola、S. s. caudaequinae 和 S. g. forbesorum 的分类地位，并检验其是否代表统一物种概念（USC）下的独立进化集合种群谱系。本研究提供了 S. silvicola 复合体的首次基因组评估，为解决新大陆 Scincella 属中长期存在的分类学问题提供了稳健框架。
论文主体内容解读
一、研究背景与科学问题
物种边界的正确界定是进化生物学、生物地理学与保护生物学的基础性工作，因为大量生态与进化推论都依赖于对独立进化谱系的准确识别。在形态分化有限或趋同、分化时间较浅、或存在渐渗的类群中，仅凭形态学特征往往无法真实反映进化历史，隐存多样性与误分类现象在这些类群中十分常见。新大陆石龙子属（Scincella）长期缺乏基因组层面的系统研究。历史上，该属多数物种基于外部形态特征进行描述，但这些特征表现出广泛的种内变异或同塑性，导致物种界限模糊、诊断不一致以及数十年来相互矛盾的分类学观点。在美洲，Scincella 属包含10个公认物种，分布自美国东南部至巴拿马北部，栖息于盐生植被、热带常绿与落叶林、云雾林及山地松栎林等多种环境。墨西哥的复杂山地系统，如东马德雷山脉（SMO）和南马德雷山脉（SMS），拥有高度的特有性和系统地理结构，为部分隔离谱系的产生提供了理想条件。
在此区域内，Scincella silvicola 复合体长期面临分类学难题。该复合体传统上包括 S. s. silvicola 和 S. s. caudaequinae 两个亚种，但其与 S. gemmingeri forbesorum 在形态和地理分布上的重叠，引发了关于这些分类单元独特性与进化独立性的疑问。S. s. caudaequinae 与 S. g. forbesorum 的分布范围横跨墨西哥大西洋坡地，自新莱昂州向南延伸至塔毛利帕斯州、圣路易斯波托西州、克雷塔罗州和伊达尔戈州，二者之间缺乏明确边界。S. s. silvicola 则分布于普埃布拉州北部、韦拉克鲁斯州中部的东马德雷山脉坡地、瓦哈卡州北部的南马德雷山脉以及韦拉克鲁斯省低地。该复合体的分类历史复杂且具有代表性：S. forbesorum 最初被描述为独立物种，后因被认为与 S. gemmingeri 差异不足而降为亚种；S. caudaequinae 同样因形态相似性和异域分布被降为亚种。然而，多个后续研究及爬行动物数据库仍将其视为独立物种，分类处理极不一致。鉴于可用的分子证据有限且物种边界长期不确定，开展整合性系统发育基因组学研究既及时又必要。
二、研究内容与主要结论
本研究利用双酶切限制性位点关联DNA测序（ddRADseq）技术，对 Scincella silvicola 复合体进行了首次全面的基因组评估。研究共纳入32个复合体样本，包括5个 S. s. caudaequinae 样本、14个 S. g. forbesorum 样本和13个 S. s. silvicola 样本，覆盖了该复合体已知地理分布的大部分区域。同时纳入美洲 Scincella 属其余各物种的代表样本及外群 Sphenomorphus maculatus。研究基于数千个基因组位点，推断系统发育关系、评估种群遗传结构、量化谱系分化程度，并在统一物种概念（USC）框架下重新评估各分类单元是否代表独立进化的集合种群谱系。
研究得出以下主要结论：S. silvicola 复合体（含 S. g. forbesorum）为单系群，但 S. silvicola 本身相对于 S. gemmingeri 为并系。S. g. forbesorum 与 S. s. caudaequinae 互为姐妹群，S. s. silvicola 是该支系的姐妹谱系，而 S. g. gemmingeri 位于整个复合体的基部。这一拓扑关系与传统基于形态学的亚种分类不相容，表明历史依赖少量形态特征的做法掩盖了真实的进化边界。种群结构分析鉴定出5个遗传簇，与主要地理区域高度对应。物种界定分析为 S. s. caudaequinae 和 S. g. gemmingeri 的进化独立性提供了强有力支持，圣路易斯波托西州的 S. g. forbesorum 种群显示出中等程度的独立性证据，而 S. s. silvicola 的南北种群及 S. g. forbesorum 各群体间的分化则处于模糊区间。分化时间估计表明，S. caudaequinae 与 S. forbesorum 的分歧约在1.61百万年前（Mya），S. silvicola 与二者支系的分歧约在3.29 Mya，而 S. gemmingeri 与复合体的最深分歧约在17.51 Mya。综合证据支持将 S. silvicola、S. caudaequinae 和 S. forbesorum 识别为独立进化谱系，其中 S. caudaequinae 与 S. forbesorum 的边界支持力度相对较弱。
三、关键技术与方法
研究人员在2016至2024年间于墨西哥多个地区开展野外采集，覆盖东马德雷山脉、大西洋沿海低地和南马德雷山脉北部，采集地点集中于各分类单元的模式产地附近及采样不足区域。基因组DNA提取采用Qiagen DNeasy Blood & Tissue Kit，ddRADseq文库构建采用改良的Peterson等（2012）方案，使用限制酶SbfI和MspI进行双酶切，片段经Pippin Prep进行470–630 bp大小筛选后，在Illumina HiSeq 2500平台测序。原始数据使用ipyrad v0.7.19流程处理，通过聚类阈值（CT）优化确定92%为最佳值。种群遗传结构分析采用ADMIXTURE和conStruct两种方法；系统发育推断使用RAxML-NG进行最大似然（ML）分析，并系统变化最小分类单元覆盖度（MTC）评估矩阵完整性；物种树推断采用BPP v4.7的多物种溯祖模型（MSC）和BEAST 2中的SNAPPER方法；物种界定采用谱系分化指数（gdi）和hhsd v0.9.9的层次启发式算法，并结合BEDASSLE进行隔离距离（IBD）检验；分化时间估计使用BPP A00分析并转化为地质时间。
四、研究结果
4.1 遗传结构
ADMIXTURE分析通过交叉验证确定K=5为最佳遗传簇数，对应5个离散的祖先成分。第一个簇包含来自新莱昂州的 S. s. caudaequinae 个体；第二个簇包含来自西南塔毛利帕斯州、圣路易斯波托西州南部高地、克雷塔罗州北部（Sierra Gorda）及伊达尔戈州北部的 S. g. forbesorum 个体，其中5个个体与第一簇存在渐渗混合；第三个簇包含来自韦拉克鲁斯州中北部和普埃布拉州北部的 S. s. silvicola 个体；第四个簇包含来自瓦哈卡州北部（Cuicatlán）的2个 S. s. silvicola 个体；第五个簇包含来自韦拉克鲁斯州中部高地（Sierra de Zongolica）和普埃布拉州东部的 S. silvicola 个体。conStruct分析同样支持五层结构，空间模型的预测精度高于非空间模型，表明遗传断裂主要对应主要地理和生态不连续面。
4.2 系统发育分析
对不同MTC值的矩阵进行最大似然分析产生几乎一致的拓扑结构。MTC 30矩阵最具系统发育信息量，包含31,389个位点、4,134,150个位点，其中336,227个为SNP。41个内部节点中，33个获得强自举支持（≥70），占88.76%。S. silvicola 复合体（含 S. g. forbesorum）为单系群，但 S. silvicola 本身相对于 S. gemmingeri 为并系。S. s. caudaequinae 形成高支持度支系（BS=100），为 S. g. forbesorum 的姐妹群；S. s. silvicola 为该支系的姐妹谱系（BS=100）；S. g. gemmingeri 为整个复合体的姐妹群（BS=99）。
4.3 物种树与物种界定
BPP A01和SNAPPER推断的物种树拓扑完全一致，且与最大似然系统发育高度一致，所有节点均获得强支持。基于5个假定谱系的物种界定分析中，BPP计算的gdi值显示 S. g. gemmingeri（0.99）、S. s. caudaequinae（0.81）和圣路易斯波托西州 S. g. forbesorum 种群（0.72）具有强谱系独立性证据；而 S. s. silvicola 南北种群（0.26和0.68）及 S. g. forbesorum（0.01）处于模糊区间。hhsd的merge算法支持 S. g. gemmingeri（gdi=0.97）和 S. s. caudaequinae（gdi=0.94）的独立性，将 S. g. forbesorum 两个种群合并（合并后gdi=0.54）；split算法仅支持 S. g. gemmingeri 的独立性，将 S. s. silvicola 南北种群合并（gdi=0.27），将 S. s. caudaequinae、S. g. forbesorum 及圣路易斯波托西种群合并（gdi=0.63）。迁移率估计显示 S. g. forbesorum 与圣路易斯波托西种群之间存在显著不对称迁移（1.69 vs 0.056），而 S. s. silvicola 南北种群间迁移率极低（0.005 vs 0.012）。IBD分析显示遗传距离与地理距离之间缺乏简单连续关系，不支持单一物种内连续隔离距离模型。
4.4 分化时间
多物种溯祖框架下的分化时间估计表明，S. g. forbesorum 与 S. s. caudaequinae 的分歧最为近期，后验平均年龄约1.61 Mya（95% HPD=1.14–2.12 Mya）；S. s. silvicola 与二者支系的分歧约在3.29 Mya（HPD=2.36–4.24 Mya），跨越上新世晚期至更新世早期；S. gemmingeri 与 S. silvicola 复合体的最深分歧约在17.51 Mya（HPD=12.36–23.05 Mya），可追溯至中新世。
五、讨论与结论
本研究的系统发育基因组学分析表明，S. silvicola 复合体内的进化关系远比传统形态学分类所揭示的更为复杂。S. g. forbesorum 与 S. s. caudaequinae 互为姐妹群，S. g. gemmingeri 位于基部位置，这些关系与基于额顶鳞片等形态特征的传统亚种分类不相容，强烈表明历史对少量形态特征的依赖掩盖了真实的进化边界。种群结构分析揭示了与主要地理和生态不连续面相对应的清晰遗传断裂。横跨墨西哥火山带（TMV-B）的南北 S. s. silvicola 种群间迁移率趋近于零，表明该火山带作为多种脊椎动物类群公认的屏障，同样限制了该物种的基因流。S. g. forbesorum 与圣路易斯波托西种群间存在显著不对称迁移，指示方向性基因流或不均衡的种群历史。
综合多项独立基因组证据，研究人员得出结论：S. silvicola、S. caudaequinae 和 S. forbesorum 应被视为独立进化谱系，尽管 S. caudaequinae 与 S. forbesorum 之间的边界支持力度弱于其他物种边界。S. silvicola 最好被视为一个具有地理结构化种群的单一物种，当前没有基因组或谱系学证据支持将其拆分。S. caudaequinae 与 S. forbesorum 之间形态特征和地理分布的重叠，很可能源于这两个独立进化谱系被错误界定，而非种内变异。研究建议基于新的分类框架，对形态变异进行全面重新评估，以识别这些谱系的可靠诊断特征。本研究为 S. silvicola 复合体的分类修订提供了首个基因组框架，也为新大陆 Scincella 属的系统发育与进化研究奠定了重要基础。
