《Hydrobiologia》：A North–South genetic divide in marine Gastrotricha: distinct Mediterranean lineages across four species
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本研究旨在检验北海与地中海共有的四种海洋腹毛动物究竟是代表单一的泛欧洲分类单元，还是由隐藏的、具有遗传结构的谱系所构成。研究人员采用单标本全基因组测序（single-specimen whole-genome sequencing）、多基因系统发育分析（18S
本研究旨在检验北海与地中海共有的四种海洋腹毛动物究竟是代表单一的泛欧洲分类单元，还是由隐藏的、具有遗传结构的谱系所构成。研究人员采用单标本全基因组测序（single-specimen whole-genome sequencing）、多基因系统发育分析（18S、28S、COI）以及多种物种界定（species delimitation）方法，分析了采自北海与地中海的 Xenotrichula intermedia、Halichaetonotus aculifer、H. atlanticus 和 Turbanella bocqueti 种群。所有四个受检物种均被解析为至少两个系统发育谱系，一致地将北海种群与地中海种群分开。在 X. intermedia 中，地中海标本进一步分为利古里亚（Ligurian）与亚得里亚（Adriatic）谱系，揭示了形态一致性之下的深层隐存多样性。基于距离（distance-based）和基于溯祖（coalescent-based）的界定方法均强烈支持这些划分，证实受检种群存在显著的遗传分化与地理结构。在 H. atlanticus 和 T. bocqueti 的北部种群内部还检测到额外的遗传结构，其中 H. atlanticus 呈现浅但可检测的北海–地中海分化。总体而言，研究结果表明北海与地中海种群之间存在一致的遗传分化，并在所研究的欧洲海洋腹毛动物区域中发现了大量隐藏多样性，这对广泛扩散的假设提出挑战，并强调需要对小型底栖动物生物地理学（meiofaunal biogeography）进行整合分类学重估。
腹毛动物（Gastrotricha）是微观自由生活的水生无脊椎动物，许多海洋种类传统上被认为具有跨区域甚至全球分布。然而，该类群扩散能力有限，缺乏浮游幼体，生活史短，这与广布假说构成长期悖论。“万物皆在，但环境选择”（everything is everywhere, but the environment selects, EiE）假说曾被用来解释这一现象，但越来越多的证据表明，表型相似可能掩盖隐存多样性。北海与地中海通过大西洋岸线相连，但地中海经历墨西拿盐度危机等复杂地质历史，具有较高特有性；两地腹毛动物名录大量重叠，这种重叠究竟是真实连通还是形态鉴定导致的假象，尚不清楚。为此，研究人员选取四个在两地均有记录的物种——Xenotrichula intermedia、Halichaetonotus aculifer、Halichaetonotus atlanticus 和 Turbanella bocqueti——检验它们是否代表单一泛欧洲分类单元，还是由地理结构化的隐存谱系组成。这些物种涵盖腹毛动物两个目、两种生殖策略（雌雄同体与孤雌生殖）以及不同生态类型。研究结果将揭示欧洲海洋腹毛动物中此前未被识别的谱系多样性，并挑战广为接受的扩散假说，为小型底栖动物生物地理学的整合分类学重估提供依据。
研究人员对来自北海（荷兰采样点）和地中海（意大利沿岸）的个体进行单标本全基因组扩增，结合Oxford Nanopore测序，通过生物信息学流程挖掘18S、28S和COI标记；基于新生成的7619 bp串联矩阵进行贝叶斯系统发育分析。为最大化证据，COI数据还纳入来自突尼斯、法国、爱尔兰及荷兰的GenBank或博物馆序列。物种界定采用4×规则（4× rule）、ABGD、ASAP、GMYC、PTP等方法，并用TCS单倍型网络检验地理结构。
**测序：**共获得141条新基因序列，分属15条X. intermedia（10地中海、5北海）、10条H. aculifer（5地中海、5北海）、9条T. bocqueti（5地中海、4北海）和8条H. atlanticus（5地中海、3北海）；平均Q值为18–19。
**系统发育分析：**基于18S+28S+COI的贝叶斯分析得到高支持率拓扑，四个形态种（morphospecies）均形成独立支系；每种至少恢复出两个谱系，一致区分北海与地中海种群。X. intermedia中，地中海标本进一步分成利古里亚和亚得里亚两个全支持支系。
**DNA物种界定：**
**Xenotrichula intermedia：**4×规则K/θ≈44支持地中海与北海谱系分离；谱系间p-距离0.2532–0.2805，条形码间隙约0.233；利古里亚与亚得里亚之间距离0.1494–0.1621，间隙约0.129。突尼斯样本Xin_Mt82位于中间位置，代表额外的地中海谱系。ABGD、ASAP、GMYC和PTP均恢复四个谱系，单倍型网络同样支持。
**Halichaetonotus aculifer：**K/θ≈19支持地中海与北海分离；北海样本Hac9_NS与其余北海样本K/θ≈8，显示组内额外结构。ABGD、ASAP、GMYC和PTP均恢复两个主要谱系；单倍型网络一致。
**Halichaetonotus atlanticus：**4×规则K/θ=4.48，仅边缘支持；ABGD和ASAP结果不够稳定，树基方法支持较弱；但单倍型网络仍显示北海与地中海清晰分离，且Hat7_NS为独立实体。总体信号较弱，可能反映较近期的分化。
**Turbanella bocqueti：**4×规则K/θ≈18支持核心地中海谱系与包括爱尔兰、诺曼底在内的北部谱系分离。北海样本Tbo7_NS/Tbo8_NS和法国地中海样本Med_Fra均显示额外分化；ABGD和ASAP恢复六个谱系，树基方法一致；单倍型网络显示两个主要谱系，北部内部多样性更高，法国样本更接近北部但彼此分离。
讨论认为，多基因系统发育与六种界定方法的吻合表明，大多数恢复的谱系已达到物种水平的分化。尤其X. intermedia的地中海-北海分化否定了此前基于肌肉解剖提出的泛欧洲单谱系假说（Munter & Kieneke），提示该形态种实为物种复合体。H. aculifer尽管具备长侧腹棘等被认为利于漂浮扩散的特征，仍显示北海-地中海分化，说明形态扩散相关性状并不必然导致基因流。T. bocqueti的复杂结构与同属T. hyalina中隐存种的结果一致，可能与其利用缺氧生境等生态差异有关，但现有样本量不足以检验。H. atlanticus信号较弱且缺乏稳健支持，可能代表较近期地中海拓殖事件的初期分化。讨论强调，地中海小型底栖动物的隐存多样性与全球海洋小型底栖动物研究一致，支持对EiE假说的质疑。
结论：本研究表明，在所有四个受检形态种中，北欧与地中海种群之间存在清晰的地理结构，并揭示了大量此前未被识别的谱系多样性，尤其在地中海盆地。多基因系统发育和互补的物种界定方法的吻合结果表明，四个形态种中的三个，其多数恢复谱系最好被解释为候选物种级谱系，而非简单的地理种群。这些发现提示历史地理隔离和受限基因流促进了北欧与地中海种群之间的谱系分化，同时地中海内部也存在区域多样化；但背后的历史与生态过程仍有待研究。此外，由于缺乏模式产地样本，目前无法确定哪个谱系对应名义分类单元；未来需沿大西洋岸线扩展采样，并在可行时对模式产地及邻近种群进行分子采样，结合分子、形态和生态证据进行整合分类学修订。
