中国鲷总科鱼类系统发育及生物地理学研究

The Sparidae, Nemipteridae, Letherinidae and Centracanthidae are recognized their external and osteological close relationships and termed as "spariform fish" or superfamily Sparoidae. The spariform fishes display a high species diversity. They occur worldwide in coastal and oceanic waters of temperate to tropical regions. Although fishes of Sparoidae play an important role in the biogeography, fishery resources and aquiculture in the world, the classification position and phylogentic relationships between their families and genera remain unresolved. It is difficult to infer accurate phylogenetic relationships and to classify the fish appopriately because morphological characters among species derived from convergent evolution, and speciation patterns are quite complicated. Based on the morphological comparison and mitochondrial and nuclear gene analyses, the primary purposes of the present study are to 1) reveal the classification status of Sparoidae and phylogenetic relatinships between their families and genera; 2)clarify the phylogenetic relationships brtween the genera and determine species validity of the family Sparidae; 3)resolve the classification status and describe more cryptic species of the family Nemipteridae; 4)discuss the origin, evolutionary process and geographic distribution patterns of spariform fishes in the world. Therefore, the ultimate aim of the present study is to provide basic data for the exploration and utilization of marine fishery resources and biodiversity conservation.

鲷科、金线鱼科、裸颊鲷科和中棘鱼科具有相似的外部形态和骨骼特征，被统称为鲷总科或"鲷形鱼类"。鲷总科鱼类种类多、分布广，在世界生物地理学中、海洋渔业和水产养殖业中占据非常重要地位。但是，鲷总科在鲈形目中的分类地位仍不明确，科属阶元划分及系统发育关系存在分歧，物种分类和命名非常混乱，其起源和演化过程以及地理分布格局等重要生物学问题研究几乎空白。本项目以中国鲷总科鱼类为主要研究对象，在已有的研究基础上，全面检视模式标本和系统比较可利用标本，采用经典形态分类学和分子系统学手段，重点研究如下4个科学问题：1）鲷总科的分类地位、科级阶元组成及系统发育关系，2）鲷科鱼类分类、系统演化及有效物种厘定，3）金线鱼科鱼类分类及复合种中隐存种的揭示，4）鲷总科鱼类的起源演化过程及地理分布格局，以期重建鲷总科鱼类系统发育关系，澄清分类错误和混乱，为我国海洋渔业资源的开发利用及生物多样性保护研究提供科学依据

鲷总科鱼类广泛分布于世界各大洋的温带至热带海域，它们在世界海洋渔业资源和水产养殖业以及动物地理学中占据非常重要的地位。但是，鲷总科在鲈形目中的分类地位、科属阶元划分及系统发育关系存在诸多争议和分歧，其起源和演化过程及动物地理学等重要生物学问题研究几乎空白；物种分类和命名非常混乱。本项目采用形态度量学方法、骨骼比较解剖学等研究方法，借助分子生物学技术手段，研究了中国沿海鲷总科鱼类的系统分类、系统发育关系和动物地理学。取得的主要研究成果如下：（1）发表了中国鲷科鱼类1新记录种，蓝点赤鲷Pagrus caeruleostictus (Valenciennes, 1830)。（2）比较分析了中国沿海5属8种鲷科鱼类的骨骼系统，结果支持将犁齿鲷属与赤鲷属合并为同一属；支持真赤鲷与金赤鲷、黑棘鲷与切氏黑棘鲷为同一物种的观点。（3）研究了中国鲷科6属12种鱼类的分子系统进化关系，分子系统树显示中国鲷科分为两大类群，类群I包括四长棘鲷属、犁齿鲷属、赤鲷属、牙鲷属等红体色种类，类群II含平鲷属、棘鲷属等银灰体色种类，其中棘鲷属的冲绳棘鲷和黄鳍棘鲷先聚为姐妹群，澳洲棘鲷、黑棘鲷、灰鳍棘鲷和台湾棘鲷聚为另一支。（4）基于鲈亚目12科26种鱼类的线粒体DNA全序列构建的NJ树显示，金线鱼科位于系统树的底端，其近缘科鲷科和裸颊鲷科与其它7个科聚为一支，并未与金线鱼科聚在一起。（5）基于金线鱼科、鲷科、裸颊鲷科和笛鲷科4个科的14种鱼类线粒体DNA全序列构建的NJ树显示，伏氏眶棘鲈最先与金线鱼属聚为一支，即金线鱼科形成一支单系，该支系随后与其它3个科聚在一起。分子系统关系分析结果明显支持眶棘鲈属应归为金线鱼科的分类观点，而不是独立成为眶棘鲈科。（6）基于mtDNA COI基因片段分析，重建了金线鱼属鱼类的系统进化关系；首次提出金线鱼属鱼类存在3大单系进化类群；在裴氏金线鱼和缘金线鱼复合种中发现了隐存种。（7）采用DNA条形码技术，对中国近海5属11种鲷科鱼类的线粒体COI和16S rRNA的基因序列变异进行比较分析。结果表明11种鲷科鱼类种内、种间、属间的遗传分化程度随分类阶元增高而增加；印度-西太平洋鲷科鱼类很可能存在隐藏种；谱系格局分析表明，复合种的单倍型谱系更多的与分布海域相关，地理因素可能在复合种的谱系形成过程中具有更大的作用。