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    构建海马起源和传播的全球路线图

    发布日期:2021-02-20 02:46 生物论文

    2010年2月17日,中国科学院南海海洋研究所、中国科学院昆明动物研究所和康斯坦茨大学研究员林强的最新研究成果在网上公布。他们阐明了全球海马生物地理格局的特征及其多样性的形成机制,构建了全球海马起源和扩散路径的“地图”,为研究全球海洋生物扩散及其多样性演化提供了重要的研究范式。

    负责该研究计划的林强表示,该研究以全球海马种群为研究对象,首次明确了印度-太平洋交汇处的印澳群岛海域是全球海马的起源中心,并初步揭示了地质和洋流驱动下海马全球扩散路径的时空特征,以及生态适应和进化机制, 并提出了印度-太平洋海马群先后通过南非的古特雷斯海和好望角进入大西洋的新观点。

    与陆地生物不同,海洋生物的起源、全球扩散机制和生物多样性的形成一直是世界上有争议的核心科学问题。在对全球海洋生物多样性的形成和驱动机制的研究中,缺乏对全球海洋综合尺度的研究。

    “海马游泳能力较弱,个体扩散依赖于地质活动和洋流,扩散过程伴随着体型、刺、体色等丰富的表型分化。因此,在探索全球海洋生物扩散和多样性形成机制方面,海马具有天然优势。”林强说。

    据报道,海马游泳能力较弱,但在世界各地分布广泛。41种海马分布在世界各地的温带和热带浅水区,其中最高的生物多样性水平出现在印度-太平洋交汇处。

    科学家通过对全球21种优势海马的基因组研究证实,海马起源于约2500万年前至2000万年前的印澳群岛,并逐渐传播到印度洋;随着古特雷斯海的关闭和古洋流的作用,起源于印度-太平洋的海马两次循着不同的路线运动。一万年前,海马祖先通过封闭的古特雷斯海进入北大西洋;大约360万年前,古特雷斯海关闭,另一个海马祖先南下,绕过非洲的好望角,进入南大西洋。

    研究人员还发现,海马在全球扩散过程中多次独立进化,可以有效提高海马对捕食者的防御能力,并通过基因编辑技术首次发现了调控海马刺产生和分化的关键基因。据报道,在海马的全球传播过程中,一些物种表现出显著的特征分化。

    该研究为进一步揭示全球海洋生物的扩散和多样性演化机制提供了新的思路和见解。


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