从6尾到38尾：扇尾溪七鳃鳗（Lethenteron satoi）的种内遗传—形态多样性、群体分化及分布生态学新见

《Ichthyological Research》：Intraspecific diversity of fan-tailed brook lamprey (Lethenteron satoi) with its ecological and distributional notes

　　

Lethenteron satoi是一种最近根据日本北海道石狩川水系单条河流描述发表的溪七鳃鳗。迄今为止，该物种仅知于原始描述所用的6尾标本，其基础生物学信息仍极为有限。研究人员基于从4条河流采集的38尾个体，检查了L. satoi的遗传变异和形态变异。线粒体DNA（mtDNA）分析显示，石狩川水系低地地区的遗传多样性最高，且各种群之间存在遗传分化。形态分析显示，来自上游的一个种群表现出部分独特性状，并使研究人员得以更新该物种已知的形态计量性状（metric traits）范围。研究人员还提供了关于L. satoi分布、生态和性二态（sexual dimorphism）的新信息。这些发现为该近期描述物种的未来保护提供了基础。

研究背景与问题：新发现物种在描述时往往缺乏保护评估所需的基础生物学信息。L. satoi为近期描述的溪七鳃鳗，仅基于日本北海道石狩川水系单条河流的6尾标本，其种内多样性、分布范围和生态学信息基本未知；已知记录极为局限，而日本其他溪七鳃鳗多被列为易危或近危，因此亟需积累其生物学信息以支持未来保护。研究人员据此在模式产地及水系内外另外3条河流采集个体，开展种内多样性、种群分化、形态变异、分布和生态学研究，以补足保护所需基础资料。

关键技术方法（≤250字）：研究人员于2025年5—6月在北海道4条河流（含模式产地Tsukisamu River，TKS）采集35尾L. satoi，其中性成熟成体25尾（18雄、7雌）和幼体10尾；另检查Bihoro Museum（BIHM）2021年采自TKS的3尾，共38尾。采集以手捕或手网为主，Tomamu River（TMM）辅以电捕；因站点受海或坝隔离，按独立种群处理。mtDNA分析扩增细胞色素c氧化酶亚基I（COI）基因1,008 bp，构建最大似然（ML，maximum likelihood）树鉴定，计算核苷酸多样性（π）、单倍型多样性（h）和Φ_ST（种群间遗传分化指数），并作单倍型网络；形态分析测量计数成体，采用Kruskal-Wallis/Dunn和Mann-Whitney U检验，并纳入Sakai et al.提供的6尾TKS测量数据。

**Genetic identification by mitochondrial DNA（线粒体DNA遗传鉴定）**：对35尾中33尾获得COI 1,008 bp序列；ML树显示全部序列落入L. satoi支系，bootstrap支持率为100%，故遗传鉴定为L. satoi。系统发育位置仍未解决：与Occidentis的姐妹关系支持率仅58.8%；L. satoi内未检出亚支，与其他日本溪七鳃鳗明显地理种群结构不同。

**Genetic diversity of L. satoi（L. satoi遗传多样性）**：种群水平和物种水平比较显示，L. satoi核苷酸多样性一般低于L. hattai和L. mitsukurii，与L. reissneri和L. camtschaticum相当或更低；单倍型多样性与另4种相似。TMM上游种群核苷酸与单倍型多样性比另两群低逾6倍，16尾中15尾共享1个单倍型，仅见2个单倍型；低地TKS多样性高并含TMM单倍型。TMM与另两群Φ_ST=0.269–0.279（p<0.001），TKS与NKN为Φ_ST=0.191（p=0.036）。作者据此提示低地接近多样性中心，TMM可能经历近期建群和强遗传漂变。

**Intraspecific variation in morphological traits（形态性状种内变异）**：25尾成体鳍缘圆；鲜体黄褐、腹侧较浅，冷冻后灰；尾鳍色素强弱不一；口盘上、下缘齿圆；鳃孔间腹面无神经丘簇；与Sakai et al.描述一致。测量计数范围更新，眼径/鳃长（ED/BrL）为11.6–17.3%（原8.7–12.3%）；第一背鳍基部下肌节数（FDFM）在原定义和替代定义下为11–15，多落原范围，检索表基本不受影响。幼体度量与肌节多落成体范围，尾鳍色素暗，>130 mm尾鳍尖稍圆，尚需更多样本。雄性成体三性状种群差异显著：NKN总长（TL）大于TKS；TMM的鳃长（BrL）/TL小于TKS和NKN，FDFC1/TL小于TKS；含雌雄仍显著；第一背鳍后端点不清仅见TMM。11个度量性状雌雄显著：雌性躯干延长、泄殖腔后移相关性状，雄性口盘与吻更长、鳍更发达；眼径功能需行为研究。

**Notes on distribution and ecology（分布与生态学记录）**：本次为首报以来首次记录，确认TMM上游及石狩川水系外NKN、UMK；NKN所在新川水系1880年代前属石狩川水系，UMK为独立水系且河口距石狩川水系>50 km。结合遗传格局，作者提示物种可能以石狩川低地为中心并分布于周边日本海河流。分布可能高度有限；研究种群被坝或海隔离、碎片化，潜在脆弱。站点环境跨度大（TMM海拔>500 m、距河口数百km；UMK距河口<1 km、海拔数米），包括自然林溪与城市渠化流；共同栖息为小流沙小砾（成体）及邻接沙泥底（幼体），类似其他濒危日本溪七鳃鳗，可能易受沉积物恶化影响。5月见成体聚集搬砾筑巢；6月中TMM未见，5月中后4雌已排卵，提示北海道繁殖高峰可能在6月前；巢水深10–20 cm，性比偏雄，与其他日本溪七鳃鳗相似。

讨论与结论：作者将TMM的遗传贫乏与形态差异联系到其上游孤立和近期种群过程，并指出其可能为独立保护单元（conservation unit，保护管理单元）；同时强调L. satoi分布高度有限、种群被坝或海隔离，保护数据不足。原文结论翻译：本研究首次报告L. satoi种内遗传与形态变异，并提供分布和生态学更新信息。调查显示该物种不仅栖息于石狩川水系，也见于周边低地；但其分布似乎高度有限，提示该物种脆弱。尤其TMM种群在遗传和形态上与其他种群不同，可能代表独立保护单元。本研究结果为L. satoi未来保护提供基础，但亟需进一步调查当前栖息地以评估保护必要性；环境DNA（eDNA）分析和公民科学监测等补充途径有助于为该近期描述物种提供初步而及时的信息。