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為解決珊瑚分類爭議及探究環(huán)境因素對珊瑚影響等問題，研究人員對紅海北部淺海和中光層的鹿角杯形珊瑚（S. pistillata）開展遺傳結構研究。結果發(fā)現(xiàn)至少 4 個遺傳分化譜系，且與深度相關。該研究為珊瑚保護策略制定提供依據，對理解珊瑚進化和分類意義重大。

珊瑚礁，這一廣袤海洋中的獨特生態(tài)系統(tǒng)，盡管僅占據不到 0.1% 的海底面積，卻滋養(yǎng)著超過 25% 的海洋生物，是當之無愧的生物多樣性熱點區(qū)域 。鹿角杯形珊瑚（Stylophora pistillata）作為珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)中的重要成員，廣泛分布于印度 - 太平洋地區(qū)，因其能夠在不同深度的海域生存，被視為研究珊瑚表型可塑性的模式物種。然而，其復雜的分類學歷史、高度的形態(tài)變異性以及可能存在的隱存種，給相關研究帶來諸多難題。例如，紅海地區(qū)雖已識別出 6 種 Stylophora 屬珊瑚，但這些分類的有效性常遭質疑。而且，在全球氣候變化的大背景下，珊瑚礁面臨著嚴峻的生存挑戰(zhàn)，如海水升溫、污染、過度捕撈等，許多珊瑚物種在被人類充分認識之前就已瀕臨滅絕。在此情形下，深入了解珊瑚的遺傳結構、種群動態(tài)以及它們與環(huán)境的相互作用機制迫在眉睫。

來自巴西里約熱內盧聯(lián)邦大學、以色列巴伊蘭大學等多個研究機構的科研人員，針對紅海北部亞喀巴灣的鹿角杯形珊瑚展開研究，相關成果發(fā)表于《npj Biodiversity》。研究旨在揭示該區(qū)域鹿角杯形珊瑚的遺傳結構、招募模式以及基因流特征，進而為珊瑚礁保護策略的制定提供科學依據。

研究人員采用了下一代限制性位點相關 DNA 測序（nextRAD）技術，對采集自亞喀巴灣不同深度（7 - 10 米淺海和 45 米中光層）以及不同程度光污染區(qū)域的 181 個成年珊瑚和 105 個幼體樣本進行分析。首先提取樣本 DNA，構建 nextRAD 文庫，之后進行測序和一系列的生物信息學分析，包括數(shù)據質量過濾、基因分型等。

種群結構

通過基于樹的模型、排序和聚類等分析方法，研究發(fā)現(xiàn)鹿角杯形珊瑚具有復雜的遺傳結構，至少存在 4 個主要譜系。其中 3 個譜系（深紅色、紅色和黃色）主要由淺海樣本組成，而藍色譜系則主要由中光層樣本構成。進一步對紅色和黃色譜系進行分析，發(fā)現(xiàn)存在從北到南的地理分布模式，且部分幼體與成年個體的聚類模式表明存在未采樣的源種群。主成分分析（PCA）也顯示出樣本根據深度聚類的趨勢。

招募模式

研究人員監(jiān)測了不同采樣點和時間的珊瑚幼體數(shù)量，發(fā)現(xiàn)各采樣點的招募率差異顯著。例如，Katza 站點在多數(shù)采樣月份的幼體數(shù)量明顯高于 Kissosky 站點。而且，各站點在不同時間的招募模式并不一致，表明珊瑚的招募受到多種因素的綜合影響。

綜合研究結果，該研究首次揭示了紅海北部鹿角杯形珊瑚存在至少 4 個遺傳分化譜系，且這些譜系與深度密切相關。這一發(fā)現(xiàn)為長期以來關于 Stylophora 屬珊瑚分類的爭議提供了新的見解，支持了該屬可能存在物種復合體且處于早期物種形成階段的假設。同時，研究還發(fā)現(xiàn)該珊瑚種群存在明顯的地理結構和局部招募現(xiàn)象，意味著當?shù)丨h(huán)境因素在種群動態(tài)和遺傳分化中起著關鍵作用。此外，研究還指出光污染可能對珊瑚的招募產生負面影響，Kissosky 站點較高的光污染水平與較低的招募率之間存在關聯(lián)。

該研究成果對于珊瑚礁保護具有重要意義。明確不同遺傳譜系的存在及其分布特征，有助于制定更具針對性的保護策略，保護珊瑚礁的遺傳多樣性。同時，研究結果也為理解珊瑚在環(huán)境變化下的適應機制提供了重要線索，為預測珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的未來變化奠定了基礎。