海龙科物种全球扩散与性状创新演化研究取得重要进展
中国科学院南海海洋研究热带海洋生物资源与生态实验室（LMB）林强研究员团队在海龙科物种形态演化与地理扩散方面取的重要进展。相关研究成果以“Phylogenetic diversifications linked to the morphological traits and global phylogeographic pattern of closed pouch fishes in Syngnathidae”为题，于2025年4月29日在线发表于The Innovation Geoscience。中国科学院南海海洋研究所博士后张颖懿、副研究员王信为共同第一作者，副研究员曲朦与研究员林强为共同通讯作者。
海龙科鱼类是一类具有独特“雄性怀孕”特征的奇特物种，广泛分布于全球热带和温带海域，因其奇特形态与繁殖方式而被视为研究全球扩散与定殖模式的重要旗舰类群。研究解析了海龙科物种的形态性状演化及其祖先状态变化。具有闭合育儿袋的海马属（Hippocampus）和海龙属（Syngnathus）类群普遍展现出更高的物种多样性和更广的地理分布。复杂的育儿袋不仅能实现胚胎的氧气交换与渗透压调节，还增强了胚胎的生存概率。这一策略可能为海马属与海龙属适应复杂的近岸环境提供了生理保障。
此外，对海龙科物种的关键形态特征进行分析显示，海龙和管口鱼的吻部最长并且多活跃于水体中上层，适合捕捉游速较快的猎物；海马类群头部前倾，角度更大，有助于提高伏击精度；同时具缠绕尾，便于附着在海草或珊瑚上完成捕食。这些特征在不同类群中曾多次独立演化，体现了形态适应的多样路径与方向性。
进一步谱系地理比较显示，海马属与海龙属物种具有不同的起源中心，但均在中新世期间经历了广泛的扩散事件。海龙属起源于西大西洋，随后逐步扩散至全球。扩散路径受到洋流、气候变化与地理障碍的共同影响，不同物种的扩散能力差异显著。这一过程为理解海洋鱼类的全球扩散与谱系分化提供了典型案例。
本研究整合基因组、性状和分布数据，揭示了海龙科类群在不同生态与地理背景下的全球扩散与性状创新演化，为理解海洋鱼类的适应性进化提供了新视角。
本研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目支持。
论文信息：?Zhang Y., Wang X., Zhang Z., et al. (2025). Phylogenetic diversifications linked to the morphological traits and global phylogeographic pattern of closed pouch fishes in Syngnathidae. The Innovation Geoscience 3:100137.??
文章链接：https://doi.org/10.59717/j.xinn-geo.2025.100137
图1?图文摘要
图2?海龙科物种祖先状态估计和系统发育分析
图3?海马属与海龙属的物种分布与丰富度地图
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