近日,广州海洋实验室海洋生物演化与保护生物学研究团队在Journal of Systematics and Evolution期刊发表了题为“Integrative phylogenetic and morphological approach for species delimitation of Heliopora corals, with the description of H. chinensis sp. nov. (Octocorallia: Helioporidae)”的文章,广州海洋实验室硕士研究生张晶晶和胡怡思博士为共同第一作者,周文良研究员为通讯作者。该研究通过整合形态学与系统发育基因组学证据的研究策略,发现了八放珊瑚亚纲苍珊瑚科苍珊瑚属的1个隐存新种——中华苍珊瑚 Heliopora chinensis sp. nov. (图1),将原来的苍珊瑚属2种更新为3种。
长期以来,珊瑚类群被认为具有较高的形态可塑性。同一类群的珊瑚物种不仅在形态上高度相似,其地理分布范围也常常相互重叠,加之种间基因流与杂交现象较为复杂,使得传统依赖群体形态、骨骼或骨针特征进行的物种分类方法面临诸多挑战。一些在形态上高度相似但在遗传上已经明显分化的“隐存谱系”(cryptic coral lineages)逐渐被发现。这些谱系在系统发育分析中往往形成清晰的独立分支,提示珊瑚的真实物种多样性可能长期被低估,从而影响基于物种层面的保护与管理策略的制定。
研究团队依托国家重点研发计划“南海珊瑚礁生态系统生物多样性保护原理”等多个项目,对我国南海南沙、西沙和中沙群岛等岛礁区域开展了系统的生物多样性综合科考。研究通过水下原位观测和扫描电镜分析,对苍珊瑚属的整体生长形态及骨骼微观结构进行了系统研究。同时,整合来自不同岛礁区域的52个苍珊瑚全基因组重测序数据,以及全球范围内已发表的244个苍珊瑚群体遗传数据,对全球苍珊瑚属的系统发育关系进行了综合分析。

图1. 苍珊瑚属新种——中华苍珊瑚水下生态照
苍珊瑚是八放珊瑚亚纲中唯一能够形成礁体结构的类群,因具有独特的蓝色骨骼又被称为“蓝珊瑚”。整合系统发育重建以及遗传多样性等分析,苍珊瑚属下三个物种分别是 H. coerulea、H. hiberniana 和 H. chinensis。本研究发现的中华苍珊瑚(H. chinensis)主要分布于中国南海岛礁、中国台湾海域、日本琉球群岛及新加坡海峡等海域。该物种区别于同域分布物种H. coerulea的主要分布水深、形态及骨骼特征如下 (图2):(1)主要分布于15 m以内的浅水礁区;(2)生长形态以短柱状和表覆状为主,群体外观颜色主要为棕褐色,共生虫黄藻密度较高;(3)在骨骼形态上,H. coerulea具有大孔和小孔结构,而H. chinensis表现出更大的大孔直径、更多的伪隔片数以及更复杂的骨骼刺状突起结构,但是缺乏小孔结构。

图2. 南海诸岛的苍珊瑚属类群整体生长形态、外部颜色及其栖息深度分布情况。
本研究通过整合形态学与系统发育基因组学证据的综合研究策略,有效揭示了珊瑚类群中被长期低估的物种多样性,为深入解析珊瑚物种形成与演化机制提供新的研究视角,也为全球变化背景下珊瑚礁生态系统稳定性维持与生物多样性保护提供重要科学依据。研究得到了中华人民共和国科学技术部(2021YFF0502800),国家自然科学基金委(32222014, 32400346)、中国科学技术协会(2023QNRC001)、广东省林业局(SLYJ2023B4004)、广东省科技厅(2021QN02H103, 2023A1111110001)及广州海洋实验室(GML2020GD0804, GML2022GD0804)等项目资助。
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