广东海洋大学科研团队破解“活化石”圆尾鲎遗传密码

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近日,广东海洋大学水产学院王中铎教授团队的研究成果发表于国际期刊《海洋湖沼学报(英文)》(Journal of Oceanology and Limnology)。该研究系统分析了亚洲海域濒危海洋“活化石”圆尾鲎的遗传多样性格局与种群结构,并验证了中心—边缘假说在该物种中的适用性,填补了圆尾鲎全分布区遗传研究领域的空白,为这一珍稀物种的保护提供科学支撑。

圆尾鲎是拥有4.5亿年演化史的珍稀海洋螯肢动物,其幼体是海岸生态系统食物链的基础,利用其血液制成的鲎试剂更是全球生物医药领域内毒素检测的关键材料,兼具极高的生态与科研价值。然而,受海岸城市化、红树林破坏、过度捕捞及气候变化等多重威胁,该物种种群数量急剧下降,保护形势迫在眉睫。

王中铎介绍,为破解圆尾鲎保护难题,该研究团队整合南海北部、孟加拉湾北部、马来半岛、爪哇岛四大集合种群共计11个地理种群,结合物种分布模型、种群遗传学等多种技术手段开展系统性研究。

圆尾鲎样本来源。

研究结果表明,亚洲海域圆尾鲎的遗传多样性呈现出清晰的梯度分布规律:马来半岛种群遗传多样性最高,为物种核心种群;爪哇岛种群与核心种群基因交流密切,呈现亚核心种群特征;孟加拉湾北部种群与南海北部种群遗传多样性偏低,属于典型的边缘种群。

种群分化与基因流分析显示,圆尾鲎种群呈现“边缘强分化—中心弱分化”的二元结构。其中,南海北部种群与孟加拉湾北部种群地理隔离显著,二者近乎完全遗传隔离,极少存在基因交流;而马来半岛种群与爪哇岛种群遗传连通性极强,洋流助力两个种群实现了高强度的基因流动。

圆尾鲎的不同生命阶段与受胁现状。(A) 潮间带采集的圆尾鲎幼体蜕壳;(B) 被丢弃的圆尾鲎死亡个体;(C) 被废弃渔网缠绕的圆尾鲎成体,直观反映了栖息地破坏、人为误捕与海洋垃圾对该极危物种的多重威胁。

该研究证实,中心—边缘假说适用于圆尾鲎这类扩散能力较弱的海洋生物。与此同时,海洋环境异质性、人为干扰等因素,也使得部分种群演化出过渡性的亚核心特征。

根据遗传数据与栖息地评估结果,团队提出差异化保护策略:重点保护核心种群连片的红树林栖息地,以保障种群自然繁衍,同时通过红树林生态修复、滩涂整治等方式改善边缘种群生存环境,打通种群间的连通路径,并持续维护亚核心种群与核心种群之间的基因交流渠道,避免遗传退化。

“此项成果不仅为圆尾鲎开展抢救性保护、制定跨国保护方案提供了科学依据,也为全球范围内其他濒危海洋生物的种群遗传学研究、栖息地保护与管理工作提供了重要参考。”王中铎说。

南方+记者 谢望海

图片来源于广东海洋大学

编辑 王露纯 李卓
校对 叶枫
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