英国首次记录伪被囊类入侵物种Didemnum pseudovexillum:形态与分子证据揭示其潜在生态风险

《Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom》:The first record of Didemnum pseudovexillum (Ascidiacea, Didemnidae) in the UK

【字体: 时间:2025年11月29日 来源:Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom 0.9

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  本期推荐研究人员针对全球入侵性被囊动物Didemnum vexillum的隐存种Didemnum pseudovexillum在英国的首次发现开展研究。通过COI基因测序和内部形态学分析,确认该物种在英格兰南部海草床的分布特征,揭示其与D. vexillum的生态位差异,为欧洲海域生物入侵监测提供关键基线数据。

  
在海洋生态系统中,被囊动物Didemnum vexillum(地毯海鞘)早已被认定为全球性的入侵物种,其如同生态系统的"不速之客",通过快速生长覆盖海底基质、养殖设施和船体,对水产养殖和自然生态造成显著威胁。然而,2020年科学家们发现了一个与之极其相似的"双胞胎"物种——Didemnum pseudovexillum,这一发现如同投下了一颗生态学领域的震撼弹。由于两者外部形态几乎无法区分,过去所有基于野外识别的D. vexillum记录都变得不可靠,这为海洋入侵物种的监测与管理带来了全新挑战。
更令人担忧的是,D. pseudovexillum的生态特性、分布范围及其潜在影响都还是未解之谜。早期记录显示该物种出现在法国、西班牙和意大利的码头区域,但其在英国海域的存在情况始终成谜。直到2022年9月,研究人员在英格兰南部耶尔姆河口的海草床中意外采集到一个疑似标本,这才揭开了该物种在英国的首个确切记录。
为了厘清D. pseudovexillum在英国的分布模式,研究团队开展了两条主线的工作:一是对耶尔姆河口的可疑标本进行精细分析,二是系统调查了英格兰和威尔士11个码头中的Didemnum类群。通过双管齐下的策略,科学家们希望回答一个关键问题:这个新发现的"双胞胎"物种是否像它的"兄弟"D. vexillum一样,已经悄悄在英国海域建立了种群?
本研究采用的关键技术方法包括:通过SCUBA潜水在耶尔姆河口海草床(50.3102,-4.0670)采集标本,使用特异性引物Tun_forward/Tun_reverse2进行COI-5P基因条形码测序,并借助BOLD系统进行BIN分类鉴定;同时采用10%漂白剂处理法观察被囊骨针形态特征,依据Turon等人建立的形态学标准进行物种判定。码头样本来源于2019-2024年期间英格兰和威尔士11个码头的系统调查。
分子鉴定结果
基于COI序列分析,耶尔姆河口标本被BOLD系统确认为D. pseudovexillum(BIN:BOLD:ACQ4582),与来自法国罗斯科夫的模式标本属于同一遗传谱系。系统发育分析显示,尽管D. pseudovexillum与D. vexillum外形相似,但两者在Didemnum属内亲缘关系较远,遗传差异显著。来自西班牙L'Escala的标本显示出较高序列变异(相似度94.7-95.3%),而其他标本(包括耶尔姆样本)之间相似度达99.1-100%。
形态学验证
被囊骨针形态特征与分子鉴定结果高度一致:D. pseudovexillum的骨针射线数量较多且末端较钝,而D. vexillum骨针射线较少且较尖锐。
对码头标本的幼虫观察显示,所有D. vexillum个体均具有6对前侧囊泡,符合该物种的典型特征。耶尔姆标本的内部解剖显示其生殖腺具有卷曲的精管结构,进一步支持其作为独立物种的分类地位。
分布模式分析
在11个英国码头采集的16个Didemnum标本均被鉴定为D. vexillum,分属两个BIN类群(BOLD:AAA5281和BOLD:AEH7841),这些类群同时包含来自该物种原生地和引入地的序列。值得注意的是,D. pseudovexillum在码头环境中完全缺席,这与欧洲大陆的分布模式形成鲜明对比——在法国罗斯科夫码头,D. pseudovexillum的出现频率与D. vexillum相当甚至更高。
本研究首次确证了Didemnum pseudovexillum在英国海域的存在,并揭示了其与D. vexillum不同的生境偏好。研究结果表明,D. pseudovexillum可能通过船舶压舱水或水产养殖活动等途径传入英国,但其在当前阶段似乎更倾向于自然生境(如海草床),而非人造设施。这一发现对海洋入侵物种管理策略具有重要启示:传统的监测重点多集中于港口、码头等人工环境,而自然生态系统的入侵风险可能被低估。
分子钟分析显示,数据库中仅有两个早于2020年的Didemnum序列可归为D. pseudovexillum(均来自2013年的西班牙地中海沿岸),暗示该物种可能是欧洲海洋生态系统的"新来者"。其真实的原生分布区尚不明确,需要更广泛的采样才能揭示。鉴于D. pseudovexillum与D. vexillum具有相似的 colony生长方式和生态特性,该物种很可能具备同等的入侵潜力,需要引起生态管理部门的警惕。
这项研究不仅填补了英国海洋生物多样性记录的重要空白,更提出了关于隐存种在生物入侵过程中作用的新科学问题。随着全球航运网络的持续扩展,类似D. pseudovexillum这样具有隐蔽性的物种可能会对海洋生态系统带来不可预见的冲击,而本研究为未来开展针对性的监测与防控提供了关键科学依据。
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