深海六放海绵形态分类及系统发育研究——以麦哲伦海山区为例

As an important assemblage in deep sea and also a dominant group in the seamount habitats, hexactinellid sponges (Porifera: Hexactinellida) have very high value in the research of biodiversity, deep-sea ecology and system evolution. In this study, the Magellan Seamounts in the western Pacific Ocean are chosen as the major research regions and deep-sea hexactinellid sponges are focused. By using morphological, molecular systematic methods and zoogeographic theories, the morphological taxonomy and phylogeny of hexactinellid sponges are investigated. Based on the integrated analysis of morphological and molecular data, this work will carry out a systematic study of the phylogenetic relationships of hexactinellid sponges, and explore their species composition, distribution, and faunistic characters in the Magellan Seamounts. Then, on the perspectives of both assemblage structure and phylogeny, the similarity and connectivity of communities of hexactinellid sponges between different seamounts are discussed, so as to conclude the characters of their biogeographic distribution in the Magellan Seamounts. This work will contribute to the exploration of deep-sea biological resources, the investigation of biological baselines in deep-sea mining areas, and the safeguard of maritime rights and interests of China.

六放海绵是深海重要的生物类群，是海山生境的优势类群之一，在生物多样性、深海生态学和系统演化方面具有很高的研究价值。本研究以西太平洋麦哲伦海山区为重点研究区域，以深海六放海绵为主要研究对象，采用形态学、分子系统学、动物地理学等方法和理论，开展六放海绵形态分类与系统发育研究。本研究拟结合形态和分子数据，系统研究深海六放海绵的系统发育关系，阐明麦哲伦海山区六放海绵物种组成、分布状况及区系特征。同时，从群落结构及系统发育角度探讨不同海山之间六放海绵群落的相似性与连通性，总结麦哲伦海山区六放海绵生物地理分布特征。本研究将有助于深海生物资源勘探、矿区生物基线调查以及我国海洋权益的维护。

随着对深海采矿兴趣日益增加，研究海山巨型底栖动物，特别是其中作为造礁物种的六放海绵这一优势类群，对于采矿压力下的海山保护与管理至关重要。本研究以西北太平洋麦哲伦海山链为例，基于形态学、分子序列和海底摄像资料开展海绵动物种类构成、系统发育和生物地理分布特征研究。共鉴定六放海绵动物2亚纲3目7科22属43种，发现1新属17新种，涵盖3目6科13属，已发表1新属2新种，已投稿1新种；分子系统发育分析显示若干代表种在西北太平洋海山与中太夏威夷海山链亲缘关系密切，同时分子分析有力佐证了1新属种的建立；基于视频资料分析了采薇海山和维嘉海山的巨型底栖动物群落分布特征，发现六放海绵在陡崖、巨石等地形复杂区以及地形隆起区的硬底质生境上可能发生集群分布，形成局部生物多样性热点区。本研究丰富了深海六放海绵分类信息和分子数据，形成了对西北太平洋深水海山六放海绵群落结构的基本认识，确定了海山重点保护生境特征及其环境驱动因素，为海山保护和管理提供科学支撑。