《自然—通訊》在線發表了中國科學院南海海洋研究所研究員林強團隊聯合中國科學院昆明動物研究所、德國康斯坦茨大學等的最新研究成果。他們(men) 闡明了全球海馬生物地理格局特征及其多樣性形成機製，構建了全球海馬起源與(yu) 擴散路線“一張圖”，為(wei) 全球海洋生物的擴散及其多樣性演化研究提供了重要的研究範式。

　　牽頭負責該研究計劃的林強表示，該研究以全球海馬種群為(wei) 研究對象，首次明確了印-太交匯區的印-澳群島海域是全球海馬的起源中心，並原創性揭示了在地質、洋流驅動下海馬全球擴散路徑的時空特征及生態適應與(yu) 進化機製，提出了印-太海馬類群由古特蒂斯海和南非好望角兩(liang) 條路徑先後進入大西洋海域的新觀點。

　　與(yu) 陸地生物不同，在全球海洋範圍內(nei) ，海洋生物起源與(yu) 全球擴散機製及生物多樣性形成一直是國際上飽受爭(zheng) 議的核心科學問題，在海洋生物的全球多樣性形成及其驅動機製等研究方麵，一直缺少全球大洋綜合尺度的研究。

　　“海馬遊泳能力弱，個(ge) 體(ti) 擴散依賴於(yu) 地質活動和洋流，而且擴散過程同步伴隨了體(ti) 型大小、棘刺分化和體(ti) 色等豐(feng) 富的表型分化，因此，在探究全球海洋生物擴散與(yu) 多樣性形成機製研究方麵，海馬具有天然優(you) 勢。”林強說，海馬因其具有獨特體(ti) 型和“雄性育兒(er) ”行為(wei) 而受到人們(men) 廣泛關(guan) 注和喜愛。

　　據介紹，海馬遊泳能力很弱，卻全球廣泛分布，41種海馬分布於(yu) 全球溫帶和熱帶淺海，其中，在印-太交匯區具有最高的生物多樣性水平。科學家通過對全球21種優(you) 勢海馬的基因組學研究，首次闡明海馬的起源中心及在全球層麵的擴散模式與(yu) 時空路徑特征，並揭示了海馬多樣性形成過程中的性狀演化機製。

　　研究人員研究證實，海馬在大約2000萬(wan) -2500萬(wan) 年前首先起源於(yu) 印-澳群島，並逐漸向印度洋擴散；伴隨著古特蒂斯海關(guan) 閉和古代洋流作用，印-太海域起源的海馬先後兩(liang) 次按照不同路線進入大西洋：約1330萬(wan) 年前，一支海馬祖先通過尚未關(guan) 閉的古特蒂斯海進入北大西洋；約360萬(wan) 年前，古特蒂斯海關(guan) 閉，另一支海馬祖先南下，繞過非洲好望角進入南大西洋。

　　研究人員同步闡明了印-太交匯區海馬多樣性中心的形成是“源”與(yu) “匯”雙重作用的結果：海馬在印-澳群島起源後，在印-太交匯原地分化產(chan) 生了大量新種，同時，古特蒂斯海關(guan) 閉導致海馬新種加速產(chan) 生，並反向擴散回到起源地，進一步增加了印-太交匯區的物種多樣性。

　　研究人員還發現海馬在全球擴散過程中多次獨立進化形成體(ti) 表棘刺性狀，能夠有效提高海馬對捕食者的防禦能力，並通過基因編輯技術首次找到了調控海馬棘刺產(chan) 生和分化的關(guan) 鍵基因。據悉，海馬在全球擴散過程中，部分物種出現了顯著的性狀分化。

　　該研究為(wei) 探索國際大洋生物資源從(cong) 印-太海域向大西洋海域遷移與(yu) 演化規律等提供了重要的研究範式，為(wei) 後續深入揭示全球海洋生物的擴散及其多樣性演化機製提供了新的思路和見解。

　　相關(guan) 論文信息：https://www.nature.com/articles/s41467-021-21379-x

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