《華溪蟹屬分子系統發生與物種多樣性形成的驅動機制》是依託南京師範大學，由孫紅英擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：華溪蟹屬分子系統發生與物種多樣性形成的驅動機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：孫紅英
- 依託單位：南京師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
真淡水蟹類是大型底棲無脊椎動物功能類群的代表，其物種多樣性對內陸淡水生態系統自我修復起到重要調節作用。華溪蟹屬是全球物種最豐富的淡水蟹類，有84種和亞種；為我國特有，在中東部、西南部及部分南部的17個省境內分化衍生。這提示該類群的多樣化和生物地理歷史與我國地史時期複雜的地質事件和氣候環境變化所導致的棲息地變遷有密不可分的聯繫。這一類群為我們深刻理解現代淡水生態系統的生物多樣性格局及進化過程提供了理想的淡水蟹模型系統。本項目基於跨全分布區域的野外調查和分類單元採樣，對華溪蟹多樣性進行準確評估；聯合核和線粒體DNA數據，綜合形態分類特徵，重建華溪蟹屬系統發生；推斷屬內各支系分歧和最近成種的年代序列，及物種多樣化發生的生物地理歷史；結合相關研究資料，解析氣候環境變化等引起的棲息地變遷對其多樣性形成的作用，探討驅動華溪蟹物種多樣性發生的機制。其結果將促進我國淡水底棲無脊椎動物多樣性及其進化的研究。
結題摘要
華溪蟹屬Sinopotamon Bott, 1967作為東亞淡水蟹類多樣性最高的真淡水蟹代表類群和我國特有的淡水底棲大型無脊椎動物的重要功能類群，其豐富的物種多樣性和廣闊的地理分布在維持我國內陸山溪、河流等淡水生態系統多樣性和“青山綠水”健康發展起到關鍵的作用。然而，在此之前一直缺少全屬水平分子系統學與多樣化研究，嚴重限制了我們對這些內陸特有蟹類多樣性及其進化歷史的認識。本項目通過跨全屬地理分布區的野外調查和標本採集(覆蓋該屬已知物種約80%)，首次重建了華溪蟹屬的分子系統發生關係，並基於分子測年、祖先分布區重建、祖先性狀狀態重建等方法構建了該屬進化歷程的時空框架；結合幾何形態學分析，推斷其物種多樣性起源和輻射進化的生物地理歷史，揭示物種多樣性形成的驅動機制，科學評價華溪蟹物種多樣性狀況。研究揭示：(1) 華溪蟹屬可能起源於四川盆地及其外圍山地，隨後沿長江流域向中部和東部地區擴散拓殖；(2) 更新世以來的氣候轉型觸發了該屬物種多樣性近期的快速輻射；(3) 性選擇和鎖鑰結構共進化機制共同促使華溪蟹的生殖器快速分歧，進而驅動了近期的物種多樣性爆發；(4) 發現並描述1新種，保康華溪蟹Sinopotamon baokangense Chu, Zhou & Sun, 2017; 為城口華溪蟹Sinopotamon chengkuense Huang，Luo & Liu，1986指定新模；(5) 對90%以上的物種多樣性狀況重新評估，受脅13種，占比達16.7%，超過全球淡水蟹受脅種平均占比。據此認為，華溪蟹物種多樣性在更新世近期的快速輻射，促使淡水蟹這類高生物量大型無脊椎動物拓展進入新的生境，增加了當地淡水底棲生物集群的組成體量，改善了山地水域生態系統的功能結構。可以說，華溪蟹屬物種多樣性發生促成了中國山地水域生態系統特有的生物多樣性及其發育，為維持內陸山水生態系統健康發展起到關鍵作用。鑒於現有的華溪蟹物種受脅狀況，考慮到國內其他淡水蟹類群可能存在的類似受脅情況，我們提倡開展跨全國分布範圍的淡水蟹類生物多樣性評估與保護研究，以期建立合理合法的淡水蟹類保育管理措施，有效保護我國山水生態系統的生物多樣性與可持續發展。
