证据表明，美国东南部与地质静止特征相关的鱼类存在广泛的跨流域隔离现象

本研究分析美国东南部主要地质结构引发的鱼类跨流域分化事件，采用kriging空间插值和线粒体基因数据，揭示静息地质构造通过差异侵蚀促进支流捕获，驱动淡水鱼类局域性物种形成及分布异常。

　　

摘要

目的

研究表明，溪流捕获是许多淡水鱼类物种形成的重要驱动力。在美国东南部，许多栖息在溪流中的动物在地质特征与流域分水岭交汇的地方形成了有限的跨流域种群，这暗示了通过溪流捕获可能发生的跨流域隔离现象。然而，目前尚未对这些模式进行全面的定量生物地理学分析。本文提供了证据，证明在数百万年来地质活动相对稳定的主要地质结构上，近期发生了广泛的跨流域隔离事件。

地点

北美洲东南部。

研究对象

淡水鱼类。

方法

我们使用克里金（Kriging）空间插值分析方法，对包含5434个采样点（约188,000条物种特异性分布记录）的数据集进行了分析，这些数据涵盖了阿拉巴马州、乔治亚州、田纳西州和卡罗莱纳州的高地地形区域。我们进一步结合已发表的鱼类分布图和博物馆记录来探讨这些模式。我们从布里瓦德断层（Brevard Fault）、阿拉图纳断层（Allatoona Fault）和蓝岭陡坡（Blue Ridge Escarpment）附近的11对地点中选取了337条代表性鱼类样本，通过分析其细胞色素b基因序列数据，估计了隔离事件的大致时间，并排除了人为引入导致的分布异常现象。

结果

克里金分析生成的热图显示，鱼类分布异常现象集中在布里瓦德断层带和蓝岭陡坡等地质特征附近。通过对博物馆记录和鱼类分布文献的综合分析，我们发现了115次物种跨流域转移的实例（涉及52个物种）。在检查的20对种内种群中，有13对的ΦST统计量和AMOVA p值表明存在显著的遗传分化。

主要结论

大规模的、地质活动相对稳定的结构通过促进捕获溪流与被捕获溪流的侵蚀速率差异，驱动了局部隔离事件的发生。溪流捕获成为高地地区水生动物跨流域分布扩展和多样化的重要机制。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

所有遗传数据均可从NCBI GenBank下载（详见附录S1中的访问号码和元数据）。由于鱼类分布数据归各州机构所有，且其中包含许多受保护物种的分布信息，因此未公开这些数据。如需获取分布数据，可联系相关州机构；在北卡罗来纳州，可访问https://www.deq.nc.gov/about/divisions/water-resources/water-sciences-section/biological-assessment-branch/fish-community-assessment-data查看和下载。用于地理空间和遗传分析的R脚本可从Dryad数字数据仓库获取，网址为https://doi.org/10.5061/dryad.573n5tbnb。

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