基于条形码技术的印度-太平洋浅水海绵生物多样性研究

《Journal of Biogeography》：Barcoding-Inferred Biodiversity of Shallow-Water Indo-Pacific Demosponges

印度洋-太平洋浅水海绵区系连通性及特有性研究基于1910个样本的28S rRNA数据构建701个分子OTU，揭示各海洋省区高达84.1%的特有性，红海-波斯湾存在显著连通，西印度洋与中央印度洋形成强区系分界，证实海绵高度区域特有性并推测短浮游幼虫期是连通性差异的主因。

　　

摘要

研究目的

印度-太平洋是世界上最大的海洋生物地理区域。该区域各子区域之间的连通性程度各不相同，且孕育了目前已知的大部分海绵物种。过去曾对不同区域的海绵动物群进行过比较，但这些研究主要基于形态学特征进行物种鉴定。通过“海绵条形码项目”（Sponge Barcoding Project）以及区域性的DNA分类工作，我们获得了关于印度-太平洋海绵物种的最大规模的DNA分类数据集之一。在这项研究中，我们利用这些条形码数据进行了迄今为止最全面的分子生物学研究，揭示了印度-太平洋浅水区域海绵动物群的连通性、特有性及分布模式，其分辨率远超以往基于形态学的研究。

研究地点

本研究涵盖印度-太平洋地区的13个海洋省份（MPs）。

研究方法

我们利用28S rRNA将1910个海绵样本的条形码数据分类为701个分子操作分类单元（MOTUs），并通过Jaccard指数和S?renson指数以及其他生物多样性指标分析了这些海洋省份之间的物种组成差异。

研究结果

研究数据显示，这些海洋省份中的许多海绵物种具有高度的特有性（高达84.1%的物种为本地特有）。红海与海湾地区的海绵动物群之间存在一定的重叠，但与西印度洋其他地区的连通性较低；西印度洋在物种分布上构成了与印度-太平洋中部的明显界限，波利尼西亚地区的海绵动物群也相对孤立。

主要结论

我们的研究结果支持了那些认为海绵物种普遍分布或全球性分布的观点不成立的观点，反而表明该地区存在高度的区域特有性。这一发现与其他海洋无脊椎动物的研究结果一致，强调了进行区域性监测以识别生物多样性变化的重要性。印度-太平洋各海洋省份之间海绵物种的连通性在许多方面与其他海洋生物类群存在差异，这可能是由于它们的浮游幼虫阶段较短所致。

利益冲突

作者声明不存在任何利益冲突。

数据获取方式

所有序列数据均可通过欧洲核苷酸档案馆（European Nucleotide Archive）获取，网址为：https://www.ebi.ac.uk/ena/browser/home。此前未发表的数据的访问编号为OZ210097–OZ210308。相关数据和R脚本可从https://github.com/PalMuc/Barcoding-inferred-Indo-Pacific-demosponge-biodiversity获取，并存储在Zenodo平台上（网址：https://doi.org/10.5281/zenodo.18740328）。