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為解決珊瑚分類爭(zhēng)議及探究環(huán)境因素對(duì)珊瑚影響等問題，研究人員對(duì)紅海北部淺海和中光層的鹿角杯形珊瑚（S. pistillata）開展遺傳結(jié)構(gòu)研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)至少 4 個(gè)遺傳分化譜系，且與深度相關(guān)。該研究為珊瑚保護(hù)策略制定提供依據(jù)，對(duì)理解珊瑚進(jìn)化和分類意義重大。

珊瑚礁，這一廣袤海洋中的獨(dú)特生態(tài)系統(tǒng)，盡管僅占據(jù)不到 0.1% 的海底面積，卻滋養(yǎng)著超過(guò) 25% 的海洋生物，是當(dāng)之無(wú)愧的生物多樣性熱點(diǎn)區(qū)域 。鹿角杯形珊瑚（Stylophora pistillata）作為珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)中的重要成員，廣泛分布于印度 - 太平洋地區(qū)，因其能夠在不同深度的海域生存，被視為研究珊瑚表型可塑性的模式物種。然而，其復(fù)雜的分類學(xué)歷史、高度的形態(tài)變異性以及可能存在的隱存種，給相關(guān)研究帶來(lái)諸多難題。例如，紅海地區(qū)雖已識(shí)別出 6 種 Stylophora 屬珊瑚，但這些分類的有效性常遭質(zhì)疑。而且，在全球氣候變化的大背景下，珊瑚礁面臨著嚴(yán)峻的生存挑戰(zhàn)，如海水升溫、污染、過(guò)度捕撈等，許多珊瑚物種在被人類充分認(rèn)識(shí)之前就已瀕臨滅絕。在此情形下，深入了解珊瑚的遺傳結(jié)構(gòu)、種群動(dòng)態(tài)以及它們與環(huán)境的相互作用機(jī)制迫在眉睫。

來(lái)自巴西里約熱內(nèi)盧聯(lián)邦大學(xué)、以色列巴伊蘭大學(xué)等多個(gè)研究機(jī)構(gòu)的科研人員，針對(duì)紅海北部亞喀巴灣的鹿角杯形珊瑚展開研究，相關(guān)成果發(fā)表于《npj Biodiversity》。研究旨在揭示該區(qū)域鹿角杯形珊瑚的遺傳結(jié)構(gòu)、招募模式以及基因流特征，進(jìn)而為珊瑚礁保護(hù)策略的制定提供科學(xué)依據(jù)。

研究人員采用了下一代限制性位點(diǎn)相關(guān) DNA 測(cè)序（nextRAD）技術(shù)，對(duì)采集自亞喀巴灣不同深度（7 - 10 米淺海和 45 米中光層）以及不同程度光污染區(qū)域的 181 個(gè)成年珊瑚和 105 個(gè)幼體樣本進(jìn)行分析。首先提取樣本 DNA，構(gòu)建 nextRAD 文庫(kù)，之后進(jìn)行測(cè)序和一系列的生物信息學(xué)分析，包括數(shù)據(jù)質(zhì)量過(guò)濾、基因分型等。

種群結(jié)構(gòu)

通過(guò)基于樹的模型、排序和聚類等分析方法，研究發(fā)現(xiàn)鹿角杯形珊瑚具有復(fù)雜的遺傳結(jié)構(gòu)，至少存在 4 個(gè)主要譜系。其中 3 個(gè)譜系（深紅色、紅色和黃色）主要由淺海樣本組成，而藍(lán)色譜系則主要由中光層樣本構(gòu)成。進(jìn)一步對(duì)紅色和黃色譜系進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)存在從北到南的地理分布模式，且部分幼體與成年個(gè)體的聚類模式表明存在未采樣的源種群。主成分分析（PCA）也顯示出樣本根據(jù)深度聚類的趨勢(shì)。

招募模式

研究人員監(jiān)測(cè)了不同采樣點(diǎn)和時(shí)間的珊瑚幼體數(shù)量，發(fā)現(xiàn)各采樣點(diǎn)的招募率差異顯著。例如，Katza 站點(diǎn)在多數(shù)采樣月份的幼體數(shù)量明顯高于 Kissosky 站點(diǎn)。而且，各站點(diǎn)在不同時(shí)間的招募模式并不一致，表明珊瑚的招募受到多種因素的綜合影響。

綜合研究結(jié)果，該研究首次揭示了紅海北部鹿角杯形珊瑚存在至少 4 個(gè)遺傳分化譜系，且這些譜系與深度密切相關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)為長(zhǎng)期以來(lái)關(guān)于 Stylophora 屬珊瑚分類的爭(zhēng)議提供了新的見解，支持了該屬可能存在物種復(fù)合體且處于早期物種形成階段的假設(shè)。同時(shí)，研究還發(fā)現(xiàn)該珊瑚種群存在明顯的地理結(jié)構(gòu)和局部招募現(xiàn)象，意味著當(dāng)?shù)丨h(huán)境因素在種群動(dòng)態(tài)和遺傳分化中起著關(guān)鍵作用。此外，研究還指出光污染可能對(duì)珊瑚的招募產(chǎn)生負(fù)面影響，Kissosky 站點(diǎn)較高的光污染水平與較低的招募率之間存在關(guān)聯(lián)。

該研究成果對(duì)于珊瑚礁保護(hù)具有重要意義。明確不同遺傳譜系的存在及其分布特征，有助于制定更具針對(duì)性的保護(hù)策略，保護(hù)珊瑚礁的遺傳多樣性。同時(shí)，研究結(jié)果也為理解珊瑚在環(huán)境變化下的適應(yīng)機(jī)制提供了重要線索，為預(yù)測(cè)珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的未來(lái)變化奠定了基礎(chǔ)。