《Journal of Biogeography》：Genomic Connectivity and Adaptation Signals of the Freshwater Sponge Ephydatia muelleri Across Its Distribution
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本研究通过基因组尺度数据揭示了广泛分布的淡水海绵穆氏盘海绵（Ephydatia muelleri）在洲际尺度上存在显著的遗传分化与局部适应特征。中性SNP分析显示其种群结构受历史冰期避难所效应主导，符合垄断假说（monopolisation hypothesis）；而适应性SNP则关联光照、温度等环境因子，并富集到冷诱导产热（cold-induced thermogenesis）、无机阴离子转运等通路，表明其通过基因调控可塑性应对异质生境。研究为理解淡水无脊椎生物扩散限制与适应性进化提供了关键案例。
样本采集与遗传标记分析
研究采集了来自北美、欧洲和亚洲11个地理群体的106份穆氏盘海绵样本，通过双酶切RADseq（ddRADseq）技术获得3114个中性SNP和115个候选适应性SNP。基于ITS条形码的单倍型网络显示，北美和欧亚群体分别形成独立分支，群体内单倍型差异较小，而洲际间存在3个突变步距。
种群结构与历史演化
中性SNP的STRUCTURE和DAPC分析均表明，穆氏盘海绵存在显著的洲际分化（K=2时北美与欧亚群体完全分离），且群体内部进一步细分（如北美科罗拉多群体与密歇根群体具不同遗传背景）。群体间FST值介于0.23–0.86，北美群体内分化程度低于欧亚群体。历史动态分析显示，约1万年前末次盛冰期结束后有效种群规模急剧下降，印证冰期避难所对当前遗传格局的塑造作用。
适应性遗传基础与环境驱动
通过基因组扫描（BayeScan、Arlequin）和基因组-环境关联分析（pRDA、LFMM），共鉴定出115个重复出现的适应性SNP。这些SNP均匀分布于基因组，未形成“适应性岛屿”，提示多基因适应特征。pRDA分析表明，树灌覆盖（TS）、针叶落叶林覆盖（TCND）和水温（TEMP）是主要驱动因子。功能注释发现适应性基因富集于冷诱导产热（oma1）、氧化应激响应（PXDN）等通路，其中Dicer基因可能通过表观调控介导发育可塑性。
垄断假说与局部适应机制
研究支持垄断假说在淡水海绵中的适用性：尽管其借助胚芽（gemmule）具备理论上的长距离扩散能力，但实际基因流有限，历史奠基者效应和局部适应共同导致遗传隔离。例如西班牙群体作为冰期避难所向欧洲其他群体贡献基因流，而科罗拉多群体是北美扩散源之一。适应性SNP的分布进一步表明，局部环境筛选（如光照通过共生藻群落调节）与宿主-微生物组协同进化共同推动生态位分化。
研究意义与展望
本研究首次在基因组层面揭示淡水海绵的跨大陆适应模式，为理解淡水生物地理格局提供了新视角。穆氏盘海绵的遗传结构及环境适应机制对预测气候变化下淡水生态系统韧性具有启示意义，其调控基因（如Dicer）的深入解析或为表型可塑性研究提供新模型。
