Magniporophytum 新属和 Orientalilithon 新属（Hapalidiales 目，Corallinophycidae 科）：来自太平洋的两种新的珊瑚红藻属，其中包括三个新物种的描述

《Journal of Phycology》：Magniporophytum gen. nov. and Orientalilithon gen. nov. (Hapalidiales, Corallinophycidae): Two new genera of coralline red algae from the Pacific Ocean, including the description of three new species

非核形石莼科（Hapalidiales）在日本的暖温带标本中通过分子系统学（psbA、rbcL、SSU rDNA基因）与形态解剖学（表皮层细胞形态、亚表皮层初始细胞特征、孢子囊体开口大小）结合分析，确认了两个新属：**Magniporophytum**（含两个新种）和**Orientalilithon**（含一个新种），并揭示了其独立系统发育分支。形态学上，两新属通过表皮层细胞形状（扁平带外扩壁或混合形态）和孢子囊体开口与周围细胞的尺寸差异区分。该研究为北太平洋珊瑚藻多样性提供了新分类框架，并强调分子数据在解决形态学相似物种分类中的关键作用。

　　本研究聚焦于非裂孔珊瑚藻（NGCA）的分类学研究，特别是在日本暖温带地区发现的两种新属：Magniporophytum gen. nov. 和 Orientalilithon gen. nov.。研究通过结合分子系统发育分析与形态解剖学特征，提出了这两个新属，并分别描述了其两个新种：Magniporophytum variabilis sp. nov.（泛型代表种）和 Magniporophytum epizoicum sp. nov.，以及 Orientalilithon confluens sp. nov.（泛型代表种）和两个尚未描述的 Orientalilithon spp.。这些发现不仅扩展了我们对NGCA分类的认识，还揭示了该类群在基因组和形态学上的隐秘多样性。

在分子系统发育分析中，研究者利用了多个基因序列，包括 psbA、rbcL 和 SSU rDNA。这些基因的分析结果显示，Magniporophytum 和 Orientalilithon 在 Hapalidiales 目中具有独特的系统发育位置，但其属级分类尚未完全确认。值得注意的是，加拿大发现的未描述的 Hapalidiales sp. 2 在 psbA 基因分析中与日本的 Magniporophytum 相关，而台湾发现的未描述的 Lithothamnion sp. 5 与日本的 Orientalilithon sp. 2 被认为是同一种。这表明，尽管这些新属的分类尚未最终确认，但它们在分子数据上的独特性已初步显现。

在形态解剖学方面，Magniporophytum 和 Orientalilithon 在某些特征上存在重叠，但它们可以通过表皮细胞形状和四孢/双孢孔口的大小与周围玫瑰状细胞的区别进行区分。这些新属与其它在系统发育或形态解剖上相似的属相比，具有独特的特征，包括表皮细胞、次表皮初始细胞和四孢/双孢概念囊的结构。在 Magniporophytum 中，M. variabilis 和 M. epizoicum 在形态上几乎无法区分，唯一的差异在于生长形式。这一发现表明，即使在形态上相似的物种，也可能在基因层面存在显著差异，从而支持新的分类。

研究还讨论了 Hapalidiales 目内可能的属级分类特征。这些特征包括表皮细胞的形状、次表皮初始细胞的大小、四孢/双孢孔口的大小等。研究者指出，尽管某些特征可能在不同属之间出现相似性，但它们可以作为区分属的重要依据。例如，Magniporophytum 的表皮细胞形状更加多样化，包括扩展的外壁（梯形）和圆形至方形的细胞，而 Orientalilithon 的表皮细胞则较为统一，均为扩展的外壁。此外，Magniporophytum 的四孢/双孢孔口在表面观察中明显大于周围的玫瑰状细胞，而 Orientalilithon 的孔口则与周围细胞大小相近或更小。这些特征的组合为新属的分类提供了重要依据。

研究还指出，当前 Hapalidiales 目内的分类主要基于分子系统发育数据，即通过基因序列分析确定的单系群，并结合形态解剖学和地理分布特征。尽管传统的分类方法依赖于形态学特征，但分子数据的引入使得分类更加精确。然而，由于许多属缺乏明确的形态学特征，它们的分类仍然依赖于分子数据。例如，Lithothamnion、Roseolithon、Boreolithothamnion、Phymatolithon 等属虽然在形态上具有一定的相似性，但它们在分子系统发育树中表现出不同的位置，从而支持了它们作为独立属的存在。

研究还强调了珊瑚藻类群的隐秘多样性。日本的珊瑚藻种类繁多，但在传统的分类中，许多种类因形态相似而被归为同一属或种。近年来，通过分子系统发育分析，研究人员发现了一些形态上难以区分但基因上显著不同的种类。例如，日本 Shirasu 浅水珊瑚藻床中发现的三个未描述的物种（Hapalidiales spp. 1–3）并未归入已知的属中。这些发现表明，珊瑚藻的分类仍存在许多未解之谜，需要进一步的系统发育和形态学研究来确认其分类地位。

此外，研究还讨论了珊瑚藻在生态系统中的重要性。作为海洋生态系统中的关键物种，珊瑚藻不仅在生物多样性中占据重要地位，还在碳循环、生物栖息地构建和生物地球化学过程中发挥重要作用。因此，对珊瑚藻的分类和保护具有重要意义。研究者指出，随着全球环境变化的加剧，珊瑚藻的生态适应性和物种特异性可能受到显著影响，因此需要对这些物种进行更深入的研究，以评估其对环境变化的响应能力。

本研究还涉及了对一些传统分类的挑战。例如，Lithothamnion 作为一个广泛使用的属，其分类地位一直受到质疑。Pe?a et al.（2014）和 Richards et al.（2016）通过分子系统发育分析发现，Lithothamnion 是多系群，这表明传统的分类可能不够准确。随后，一些新属如 Roseolithon 和 Boreolithothamnion 被提出，以区分原本归入 Lithothamnion 的物种。这些发现进一步说明了珊瑚藻分类学的复杂性，并突显了分子数据在现代分类学中的关键作用。

在研究方法上，研究人员采用多种技术，包括分子系统发育分析、扫描电子显微镜（SEM）和形态解剖学观察。通过收集日本沿海的珊瑚藻样本，研究人员利用 psbA、rbcL、SSU rDNA 和 COI-5P 基因进行分析，并结合显微镜观察来确定形态学特征。这种方法不仅提高了分类的准确性，还揭示了珊瑚藻在形态和基因上的多样性。

研究还涉及了对一些关键基因的分析。例如，psbA 基因是叶绿体光系统 II D1 蛋白基因，rbcL 基因是核糖体 RNA 大亚基基因，SSU rDNA 是小亚基核糖体 DNA。这些基因的分析为珊瑚藻的系统发育提供了重要依据。此外，研究者还通过比较基因序列的差异来确定新种之间的关系，例如，Magniporophytum variabilis 和 Magniporophytum epizoicum 的 psbA 基因序列差异为 0.7%，而 rbcL 基因序列差异为 2.7%。这些差异被用来支持新种的分类。

在讨论部分，研究者强调了分子系统发育分析和形态学特征相结合的重要性。他们指出，仅依靠分子数据可能不足以全面理解珊瑚藻的分类，而形态学特征的分析同样不可或缺。此外，研究还探讨了某些特征在不同属之间的可能趋同进化，例如，四孢/双孢孔口的大小在不同属中可能表现出相似性，但这种相似性并不意味着它们属于同一属。因此，需要结合多种证据来确认分类。

研究还提到了一些关键的分类学问题。例如，虽然某些属在系统发育上表现出一定的亲缘关系，但它们在形态学上可能差异显著，这使得分类更加复杂。此外，研究者指出，一些属可能由于缺乏足够的形态学特征而被误分类，因此需要进一步的系统发育和形态学研究来解决这些问题。

最后，研究者强调了分类学研究在保护珊瑚藻生态系统中的重要性。由于珊瑚藻在许多海洋生态系统中占据核心地位，它们的分类和保护对于维持生物多样性、理解生态过程以及应对全球环境变化至关重要。本研究通过提出新的分类，为珊瑚藻的系统发育和生态学研究提供了新的视角，同时也为未来的分类学研究奠定了基础。