中國科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋生物資源與生態(tài)實驗室林強(qiáng)研究員團(tuán)隊在海龍科物種形態(tài)演化與地理擴(kuò)散方面取得重要進(jìn)展。相關(guān)研究成果以“Phylogenetic diversifications linked to the morphological traits and global phylogeographic pattern of closed pouch fishes in Syngnathidae”為題，于2025年4月29日在線發(fā)表于The Innovation Geoscience。中國科學(xué)院南海海洋研究所博士后張穎懿、副研究員王信為共同第一作者，副研究員曲朦與研究員林強(qiáng)為共同通訊作者。
海龍科魚類是一類具有獨(dú)特“雄性懷孕”特征的奇特物種，廣泛分布于全球熱帶和溫帶海域，因其奇特形態(tài)與繁殖方式而被視為研究全球擴(kuò)散與定殖模式的重要旗艦類群。研究解析了海龍科物種的形態(tài)性狀演化及其祖先狀態(tài)變化。具有閉合育兒袋的海馬屬（Hippocampus）和海龍屬（Syngnathus）類群普遍展現(xiàn)出更高的物種多樣性和更廣的地理分布。復(fù)雜的育兒袋不僅能實現(xiàn)胚胎的氧氣交換與滲透壓調(diào)節(jié)，還增強(qiáng)了胚胎的生存概率。這一策略可能為海馬屬與海龍屬適應(yīng)復(fù)雜的近岸環(huán)境提供了生理保障。
此外，對海龍科物種的關(guān)鍵形態(tài)特征進(jìn)行分析顯示，海龍和管口魚的吻部最長并且多活躍于水體中上層，適合捕捉游速較快的獵物；海馬類群頭部前傾，角度更大，有助于提高伏擊精度；同時具纏繞尾，便于附著在海草或珊瑚上完成捕食。這些特征在不同類群中曾多次獨(dú)立演化，體現(xiàn)了形態(tài)適應(yīng)的多樣路徑與方向性。
進(jìn)一步譜系地理比較顯示，海馬屬與海龍屬物種具有不同的起源中心，但均在中新世期間經(jīng)歷了廣泛的擴(kuò)散事件。海龍屬起源于西大西洋，隨后逐步擴(kuò)散至全球。擴(kuò)散路徑受到洋流、氣候變化與地理障礙的共同影響，不同物種的擴(kuò)散能力差異顯著。這一過程為理解海洋魚類的全球擴(kuò)散與譜系分化提供了典型案例。
本研究整合基因組、性狀和分布數(shù)據(jù)，揭示了海龍科類群在不同生態(tài)與地理背景下的全球擴(kuò)散與性狀創(chuàng)新演化，為理解海洋魚類的適應(yīng)性進(jìn)化提供了新視角。
本研究得到國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃等項目支持。
論文信息：?Zhang Y., Wang X., Zhang Z., et al. (2025). Phylogenetic diversifications linked to the morphological traits and global phylogeographic pattern of closed pouch fishes in Syngnathidae. The Innovation Geoscience 3:100137.??
文章鏈接：https://doi.org/10.59717/j.xinn-geo.2025.100137
圖1?圖文摘要
圖2?海龍科物種祖先狀態(tài)估計和系統(tǒng)發(fā)育分析
圖3?海馬屬與海龍屬的物種分布與豐富度地圖
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