【中國綠發會訊】印度-西太平洋是地球上最大、生物多樣性最強的海洋生態系統，它所支持的許多物種的范圍都相當廣泛。查爾斯·達爾文在《物種起源》一書中指出，“……許多魚類從太平洋一直延伸到印度洋，許多貝殼在太平洋東部島嶼和非洲東部海岸很常見，位于幾乎完全相反的緯度上。”

乍一看，同樣的模式似乎也適用于螃蟹。珊瑚礁上常見的綠蟹（chlorodielline crab）長得如此相似，以至于科學家們很難僅根據外表來區分這一群體中的物種。但近日，由佛羅里達州自然歷史博物館領導的發表在《分子系統發育與進化》（Molecular Phylogenetics and Evolution，2023）上的一項研究指出了印度-西太平洋珊瑚礁中隱藏的螃蟹多樣性。該研究揭示了印度-西太平洋統一規則的一個令人驚訝的特例。雖然范圍不重疊的綠蟹物種通常幾乎相同，但那些占據同一區域的物種有一個獨特的特征。

圖片說明：在印度-西太平洋的珊瑚礁中，包括澳大利亞的大堡礁，綠蟹（Chlorodielline crab）種類最多，數量最多。圖源：《澳大利亞大堡礁》（1893年）（CCO）中的珊瑚插圖；螃蟹圖片由佛羅里達自然歷史博物館提供。

第一作者、前佛羅里達自然歷史博物館博士后研究員Robert Lasley說：“它們看起來都是一樣的，一旦比較它們的生殖肢（gonopod），就會發現它們的結構復雜，非常具有物種特異性。”

生殖肢是一種用于繁殖的特殊附肢，在不同的節肢動物群中進化了多次，包括甲殼類動物、飛蛾和蝴蝶，以及馬陸（millipede）。它們被各種各樣地用于精子轉移和扣合，在螃蟹身上，它們有時會配備精致的褶皺，使它們看起來像鏟和雞冠。

綠蟹在珊瑚三角區尤其多樣化，那里的公海被從印度尼西亞延伸到所羅門群島的廣闊群島所點綴。這些島嶼周圍的淺水區支持著世界上大約76%的珊瑚物種和超過四分之一的珊瑚礁魚類。綠蟹，大多數生長不超過玉米粒，位于這些生態系統中食物鏈的底部。

在確定為何它們有如此不同的生殖肢前，Lasley首先必須弄清楚綠蟹類物種是如何相互關聯的，這是他通過分析從博物館標本中提取的DNA來完成的。然后，作者團隊補充了關于每個物種的范圍和它們生殖肢形狀的信息。

他們的發現讓他們找到了海洋生物學中最令人困惑的謎團之一。自然選擇需要一些關鍵成分來創造新物種，但其中最關鍵的兩個是基因變異和分離。在陸地上，漫游的動物一直處于孤立狀態，但在海洋環境中，物種形成過程中的這一步可能更難實現。

包括螃蟹在內的許多海洋無脊椎動物都有幼蟲期。在幼蟲期，個體以微小浮游生物的形式在世界海洋中漂移。由于它們具有強大的遠距離擴散能力，它們如何保持足夠長的隔離時間，以便進化產生多樣性？

這項研究的結果表明，純粹的距離和時間也可能成為障礙。許多綠蟹的活動范圍遍及整個印度-西太平洋。基因分析顯示，這些神秘物種的DNA在數百萬年的時間里慢慢積累了差異。

但直到近緣物種在長期分離后團聚，這些基因差異才以一種獨特的方式明顯表現出來。幾乎在所有情況下，范圍重疊的近緣物種都有形狀獨特的生殖肢，但在其他方面看起來完全一樣。

Lasley說：“我們可以說，這些螃蟹在不同的地理區域開始發生基因分化，然后生殖肢的分化是物種形成過程中的一個重要部分，物種形成過程發生在事物的末端。”

圖片說明：圖表摘要。圖源：作者供圖，Molecular Phylogenetics and Evolution (2023). DOI: 10.1016/j.ympev.2023.107710）

編譯：Daisy   審核：Victoria

參考資料：

1.Molecular Phylogenetics and Evolution (2023). DOI: 10.1016/j.ympev.2023.107710

2.https://phys.org/news/2023-03-scientists-hidden-crab-diversity-coral.html

此文來源于“海洋與濕地”（OceanWetlands）微信公眾號