全球洞穴鱼类的多样性分布模式及其面临的威胁

《Global Ecology and Biogeography》：Global Diversity Patterns and Threats of Cave Fish

　　洞穴鱼类全球分布与多样性研究构建首个数据库揭示物种丰富度集中于南美和亚洲，三分之二物种未命名且知识缺口显著。环境变化下物种扩散受限导致栖息地丧失，地下水砷污染和水库建设构成主要威胁。成果为洞穴生态系统研究奠定基础。

　　

摘要

研究目的

由于洞穴鱼独特的形态、生物学特性和生理机能，长期以来一直吸引着生物学家的关注。在这项研究中，我们建立了首个关于洞穴鱼分布的数据库，首次绘制了洞穴鱼多样性分布图，并评估了环境变化对全球洞穴鱼多样性的威胁。

研究范围

全球范围内。

研究时间

21世纪。

主要研究分类群

洞穴鱼被归类为“Stygobionts”和“Stygophiles”，它们广泛分布于淡水鱼类的系统发育树中，涵盖了超过三分之一的鱼类目（17/45）和五分之一的淡水鱼类科（37/185）。

研究方法

我们通过查阅378篇文献和进行实地调查，收集了1017条关于洞穴鱼的记录。随后，我们利用物种分布模型预测了在不同气候和地貌条件下洞穴鱼的当前及未来全球分布情况，并评估了多种环境压力因素所带来的威胁。

研究结果

研究发现，南美洲和亚洲的某些地区洞穴鱼物种极为丰富，而其他地区则几乎不存在这类鱼类。此外，近三分之二的洞穴鱼物种尚未被正式命名，全球南方许多地区的洞穴鱼多样性知识存在严重不足。由于洞穴鱼的扩散能力有限，新的适宜栖息地或恢复的栖息地难以到达，导致全球许多洞穴鱼物种面临灭绝的风险。在喀斯特地区，地下水中的砷污染被确定为洞穴鱼的另一个威胁因素；在非喀斯特地区，水坝建设则构成了另一个威胁。

结论

我们绘制了全球洞穴鱼多样性和丰富度的分布图，评估了在环境变化条件下的受威胁程度，并发现了知识上的显著空白。我们的研究为洞穴鱼生态学研究提供了基础，也为进一步探讨全球变化对这种脆弱而独特的地下生态系统的影响奠定了基础。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

所有关于洞穴鱼的信息（包括分布情况、IUCN红色名录分类、分类学信息及参考文献）均列在附录S1中。用于开展本研究的附录S1、附录S2以及相关R代码已上传至Figshare（https://figshare.com/s/11e455c7008e497bed88）。BIO1（年平均温度）和BIO12（年降水量）数据可获取于https://www.worldclim.org/data/worldclim21.html；LC（土地覆盖类型）数据可获取于https://zenodo.org/records/8367523；KRT（喀斯特地貌）数据可获取于https://www.whymap.org/whymap/EN/Maps_Data/Wokam/wokam_node_en.html；研究区域划定信息来自GRNWRZ 2.0版本，可获取于https://figshare.com/articles/dataset/A_data_set_of_global_river_networks_and_corresponding_water_resources_zones_divisions_V2_0/17430749；氟化物含量数据可获取于https://opendata.eawag.ch/dataset/global-analysis-and-prediction-of-fluoride-in-groundwater；砷含量数据可获取于https://opendata.eawag.ch/dataset/global-threat-of-arsenic-in-groundwater；极端高温数据可获取于https://www.earthdata.nasa.gov/data/catalog/sedac-ciesin-sedac-sdei-gehe-1.00https://www.riverthreat.net/data.html。