亚马逊鲶鱼属Hypophthalmus的演化关系与上新世-更新世多样化进程研究

这篇综述通过多基因位点分析（6803 bp，含3个线粒体和7个核标记）揭示了亚马逊鲶鱼属Hypophthalmus（Siluriformes, Pimelodidae）的系统发育关系，证实其单系性并划分为两个进化枝。研究指出该属起源于约440万年前的上新世，多数物种分化于更新世，与现代亚马逊流域形成及气候波动密切相关，为理解南美淡水鱼类适应性辐射提供了关键案例。

　　

1 引言

亚马逊鲶鱼属Hypophthalmus（鲶形目，油鲶科）包含6个有效物种，是南美淡水生态系统的重要渔业资源。尽管其经济价值显著，但长期以来分类混乱，直到近年才通过形态和分子证据厘清了H. edentatus与H. marginatus的分布差异，并描述新种H. celiae和H. donascimientoi。既往研究对物种关系存在分歧：Oliveira（1981）认为H. fimbriatus与H. edentatus（误鉴为H. marginatus）近缘，而Lundberg等（2011）提出H. fimbriatus为基部分化类群。本研究首次整合所有已知物种的分子数据，旨在解决这些争议。

2 材料与方法

2.1 样本采集

涵盖6个物种22个样本（含模式产地标本），以Brachyplatystoma（丝条短平口鲶等）和Platysilurus mucosus为外群。样本经形态鉴定后保存于INPA和ANSP标本馆。

2.2 分子实验

提取肌肉组织DNA，扩增10个标记（16S rDNA、COI、Cyt b等），采用改良的Palumbi（1996）引物和梯度PCR条件。测序数据经Clustal W比对，核基因杂合位点用简并碱基表示。

2.3 系统发育与分化时间

使用PartitionFinder 2选择分区模型，IQ-TREE进行最大似然法（ML）分析，TNT构建最大简约树（MP），MrBayes进行贝叶斯推断（BI）。分化时间通过分子钟模型估算，结合亚马逊地质事件校准。

3 结果与讨论

关键发现

• 单系性与进化枝：所有分析支持Hypophthalmus单系性，分为两大分支：（1）H. oremaculatus + H. donascimientoi；（2）H. marginatus + H. edentatus（后者为H. celiae的姐妹群），H. fimbriatus为该分支最早分化种。

• 时间框架：属级分化约4.4 Ma（上新世），物种级爆发于更新世（2.6 Ma–11.7 ka），与亚马逊现代水系形成及冰川期河流改道同步。

生物学意义

研究揭示了流域重组（如亚马逊-奥里诺科水系分离）和气候振荡如何通过地理隔离驱动物种形成。例如，H. marginatus（奥里诺科特有）与H. edentatus（亚马逊分布）的分化反映了古水文屏障作用。

争议解决

澄清了H. fimbriatus的系统位置——既非基部分化也非与H. oremaculatus近缘，而是第二进化枝的早期分支。同时证实Silva等（2023）所用"H. marginatus"样本实为误鉴，强调模式标本核对的重要性。

应用价值

成果为亚马逊生物多样性保护提供演化框架，建议渔业管理需考虑隐存多样性（如H. celiae的独立生态位）。未来研究可结合群体基因组学，揭示微尺度适应机制。