厘清鲱形目鱼浮游生物的分类学、生态学和系统发育关系：一种为越南的保护和管理工作提供信息的综合方法

《Fisheries Research》：Untangling the taxonomy, ecology and phylogeny of Clupeiformes ichthyoplankton: An integrated approach to inform conservation and management in Vietnam

Clupeiformes鱼类在越南四类生态区的浮游生物学研究表明，通过形态学与COI mtDNA基因结合分析，鉴定17种新记录物种，并成功关联四个关键物种的幼体与成体阶段。系统发育分析揭示Dorosomatidae和Engraulidae两大类群分化，Sardinella属存在paraphyly现象，并发现地理和发育阶段的形态遗传异质性。研究成果为优化渔业管理及生物多样性保护提供了科学依据。

　　

桑光·陈（Sang Quang Tran）|张玉碧（Trang Ngoc Thi Pham）|倪雪·蒂黄（Nhi Tuyet Thi Hoang）|关通迈（Quan Tung Mai）|华肯·阮（Hoa Khanh Nguyen）|昂蒂·张（Oanh Thi Truong）|黛安·皮塔西（Diane Pitassy）|龙凡·阮（Long Van Nguyen）|宾秋·邓（Binh Thuy Dang）

越南那灯大学（Nha Trang University）渔业与生命科学学院生物技术系，02 Nguyen Dinh Chieu，北那灯区（North Nha Trang Ward），庆和省（Khanh Hoa），邮编650000

摘要

了解具有商业和生态重要性的鲱形目（Clupeiformes）鱼类的多样性、生活史和进化关系对于有效的保护和管理至关重要，尤其是在像越南这样的生物多样性丰富的地区。本研究通过调查越南四个主要生态区域的鲱形目浮游鱼类（ichthyoplankton），探讨了这些方面。在主要和次要繁殖季节，从表层和不同深度采集了包括卵和幼体在内的浮游鱼类样本。我们采用了一种综合方法，结合形态特征和线粒体COI基因（COI mtDNA）来鉴定17种鲱形目鱼类，并将其发育阶段联系起来。本研究成功地将四种关键物种——Anodontostoma chacunda、Hilsa kelee、Escualosa thoracata和Stolephorus insularis的卵、幼体和早期幼体阶段与其成体进行了关联。通过对17种鲱形目鱼类进行COI基因的系统发育分析，发现了两个主要科（Dorosomatidae和Engraulidae）之间的明显分化。为进一步明确这些关系，我们进行了基于线粒体基因组的系统发育分析，结果证实了属内的并系群现象。例如，Sardinella fijiensis并未与其他物种聚类，而是作为Hilsa kelee的姐妹群出现。在不同地理区域和发育阶段中也观察到了显著的种内变异，无论是形态上还是遗传上。通过提供关于早期生活史的详细信息，利用线粒体基因组数据解决了某些分类学上的不确定性，并突出了地理和发育过程中的种内变异，本研究为精细化管理单元的划分、识别重要鱼类栖息地以及制定有效的保护策略提供了关键信息。

引言

鲱形目是一类包括鲱鱼、沙丁鱼和凤尾鱼在内的多样化硬骨鱼类，对全球渔业和海洋生态系统都具有重要意义，因为它们在食物网中起着关键作用（de Queiroz等，2024；Egan等，2024）。在东南亚沿海水域，尤其是越南，这些小型远洋鱼类是重要的经济和生态资源。然而，由于对其基本生物学、生态学和种群结构的了解不足，它们的有效保护和管理常常受到阻碍（Hunnam，2021）。一个根本性的挑战是准确评估鱼类资源状况和补充潜力，而这在很大程度上依赖于对目标物种繁殖生态学的理解。研究浮游鱼类（鱼卵和幼体）是解决这一问题的关键方法，因为它们可以提供关于产卵地点和早期生活阶段动态的重要信息（Kelso等，1996；Franco等，2014）。此外，浮游鱼类的时空分布是环境变化的敏感指标，也能揭示特定物种的繁殖策略（Browman和Skiftesvik，2003）。然而，浮游鱼类研究较为复杂，主要是因为基于形态特征的物种鉴定较为困难，尤其是在热带水域中存在大量形态相似的物种（Mateos Rivera等，2020；Jiang等，2024）。这一限制导致了知识上的空白，阻碍了对许多具有商业价值的鱼类群体的种群趋势和生活史策略的全面评估，尤其是小型远洋鲱形目鱼类。

越南的浮游鱼类研究已经通过覆盖整个越南海岸（Nguyen，2001；Huy等，2014）以及关键生态区域（如东京湾（Huy，2017）、南海（Huy，2025）和中部海岸（Huy和Long，2022）的广泛而系统的调查建立了坚实的基础。这些调查使用了精心设计的系统站点网格，覆盖了沿海和离岸水域，成功确定了鱼卵和幼体的密度及其时空动态。这些努力有效地追踪了与季风相关的季节性繁殖高峰，甚至包括昼夜变化（Lien等，2017）。这种全面的空间和时间数据对于评估资源潜力及划定高浓度区域至关重要，为渔业管理提供了坚实的科学基础。尽管方法上有这些优势，越南的浮游鱼类研究在分类学分辨率方面仍面临重大限制。大规模甚至区域性的调查通常只能将物种鉴定到科或属级别（例如Clupeidae和Engraulidae）（Hau等，2019）。针对特定沿海地区（如坚江省（Kien Giang，Lien等，2025）、中部海岸（Huy和Long，2022）和湄公河三角洲（Anh，2019）的研究虽然报告了物种数量和重要商业物种的存在，但往往仅限于常见物种，无法提供深入了解单个物种分布所需的详细物种组成。相反，只有在少数专门化且高度局部化的研究中才能实现高分辨率鉴定，包括对早期生活阶段的详细描述——这是精确确定物种的关键要求，例如在Thi Nai泻湖（Quang等，2012）、Kalong河口和Tien Yen河口（Hau和Thao，2017）或那灯海洋保护区（Quang等，2020）的研究。这种持续的物种数据缺乏是主要障碍，意味着越南主要生态区域内鲱形目的详细物种组成和分布仍然不明确，从而阻碍了对特定物种产卵和育苗场的准确绘制。

为了克服这些挑战，分子技术，特别是DNA条形码技术（DNA barcoding），已成为一种强大的工具（Dahruddin等，2016；Trivedi等，2016）。通过使用标准化的线粒体基因区域——细胞色素c氧化酶亚基I（COI），DNA条形码技术能够准确鉴定物种，并将不同的生活阶段（从卵和幼体到成体）联系起来（Valdez Moreno等，2010；Hubert等，2015）。这种综合方法对于明确鉴定浮游鱼类和提供定位及保护关键产卵和育苗区所需的基本数据至关重要（Frantine Silva等，2015；Lewis等，2016）。尽管这种方法在越南的应用尚有限，但其在菲律宾吕宋岛（Li等，2023）、南海（Jiang等，2024）以及北部湾和中国大亚湾及大亚岛（Zheng等，2024；Wang等，2025b）等地区已经得到了广泛应用。此外，先进的基因组方法，包括完整的线粒体基因组测序和大规模核基因分析，在解决鲱形目的深层进化关系方面发挥了重要作用，并提供了新的系统发育框架（Wang等，2022；Egan等，2024）。然而，尽管有这些强大的方法，鲱形目内部的几个关键关系仍未解决且存在争议，即使使用了多基因数据集（Remya等，2014；Wang等，2022）。这种持续的不确定性凸显了鲱形目进化的复杂性，强调了继续进行分类学和系统发育研究的必要性，以建立可用于管理的稳定分类体系。我们假设结合形态学和分子技术（DNA条形码和线粒体基因组分析）的综合方法将克服现有的分类学限制，为越南鲱形目的有效管理和生物多样性保护提供坚实的科学基础。为了验证这一假设，我们的研究旨在实现以下具体目标：（i）准确鉴定鲱形目浮游鱼类并将其早期发育阶段与成体联系起来，同时评估物种丰富度和分布；（ii）重建系统发育关系以解决现有的分类学不确定性，并提供一个稳健的框架；（iii）综合分类学、分布和系统发育的研究结果，为越南鲱形目的可持续渔业管理和生物多样性保护策略的发展提供坚实的科学基础。

部分摘录

浮游鱼类采样与保存

浮游鱼类样本每季度从四个不同的沿海生态区采集一次：北部（东京湾）、中部、东南部和南部水域。采样严格限制在白天进行，不包括夜间或时间序列采样。采样策略针对每个生态区内的关键产卵和育苗场。采样集中在Huy（2017）先前确定的两个繁殖期：

Escualosa thoracata Valenciennes, 1847

E. thoracata的形态发育过程分为几个阶段：卵（E3和E5期）、屈曲前和屈曲后的幼体、早期幼体以及成体（图2）。卵（图2a–b）呈球形，体积较小，大约为0.7±0.1毫米×0.8±0.1毫米（n=2）。新鲜标本有一个透明的膜包裹着较大的分段卵黄和可能的小油滴。卵黄周围的空间较大。在E3期（早期胚胎阶段），尚未观察到明显的胚胎结构。

综合分类学、物种组成和区域趋同

我们采用的综合方法结合了对发育阶段的细致形态观察和线粒体DNA条形码（COI mtDNA），为解决越南水域浮游鱼类分类学中的固有挑战提供了重要的方法论进展。传统的调查通常仅依赖形态特征，往往缺乏建立有效管理单元和定义关键鱼类栖息地（EFHs）所需的物种级分辨率（Hau等，2019，

结论

本研究为越南具有商业和生态重要性的鲱形目物种的可持续保护和管理提供了坚实的科学基础。通过结合浮游鱼类的形态学和分子分析，我们准确鉴定了物种，成功地将早期生活阶段与成体联系起来，并记录了它们在关键生态区域的分布情况，同时注意到了种内的结构化变异。

CRediT作者贡献声明

桑光·陈（Sang Quang Tran）：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、可视化、软件应用、方法学设计、数据分析、概念构建。宾秋·邓（Binh Thuy Dang）：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、项目监督、方法学设计、资金获取、数据分析、概念构建。黛安·皮塔西（Diane Pitassy）：撰写——审稿与编辑、方法学设计、数据分析。龙凡·阮（Long Van Nguyen）：撰写——审稿与编辑、方法学设计、调查实施、数据分析。

伦理批准

本研究不需要特定的机构研究伦理批准，因为工作涉及在常规海洋生物采样协议下对野生浮游鱼类的非侵入性采集。我们确认所有采样程序，包括使用适当的工具以减少对脆弱卵和幼体的物理影响，均完全符合越南当地的海洋生物采样相关机构和伦理指南。收集的标本

参与同意

不适用。

资金

本研究由Vingroup创新基金会（VINIF）资助，项目代码为VINIF.2022.DA00021。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

我们衷心感谢我们的合作伙伴在浮游鱼类样本收集方面提供的宝贵支持。同时，我们也非常感谢史密森学会（美国国家自然历史博物馆）慷慨提供成鱼标本和线粒体基因组数据，这些数据显著提升了研究的范围和准确性。还要特别感谢我们敬业的学生志愿者们付出的不懈努力。