在分类学复杂系统中,多物种共祖物种界定有多稳健?——基于地中海Tethya海绵的基因组评估

root 提交于 周一, 07/06/2026 - 18:47
可靠的物种界定是生物多样性评估的基础,但对于形态可塑性强且诊断性特征稀少的生物而言,物种界定仍然十分困难。多物种共祖模型(MSC)方法能够基于基因组数据进行物种界定,然而在分类学上复杂的海洋无脊椎动物类群中,这些方法却鲜少得到检验,而恰恰是在这类群中,它们 arguably 最为必要。我们以地中海地区 Tethya 属的三个物种为研究对象——这是在原本分类学上较为困难的多孔动物门中一个罕见且特征明确的系统,其区分依据包括多个彼此独立的形态学和生态学特征——以评估基于 MSC 的界定方法在此类群中究竟具有多大的稳健性。通过在 BEAST2 和 BPP 中分析 64 个单拷贝核基因位点,我们比较了受约束的、基于假设检验的方法(BFD*、BFdriver、A10)与更自由的、启发式方法(SPEEDEMON、A11),并考察了它们对数据类型、分子钟模型、先验分布以及物种合并阈值的敏感性。所有方法均恢复出地中海地区已被认可的三个物种,但对谱系内结构的解析度则依赖于具体方法。基于假设检验的方法始终一致地支持六个谱系,并且这种结果在不同数据类型和模型设定下都表现出稳健性;相比之下,启发式方法的稳定性较差。不预设物种假设的构型往往无法收敛,或在计算上难以处理,而松弛分子钟进一步加剧了这一问题。在 SPEEDEMON 中,结果会随着合并阈值的变化而改变。由于我们的系统缺乏用于校准该阈值的独立参照点,任何基于该阈值的界定都受到较弱约束。我们据此得出结论:受约束的、基于假设检验的界定方法是最稳健且最具可重复性的 MSC 方法,它能够产生一个定量的、基于模型的假设,并可与其他证据线索相权衡,从而为分类学决策提供依据。通过阐明这些方法的表现方式及其结果应如何解释,我们的研究为处理具有相似复杂性的系统的研究者提供了一份实用指南。

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多物种共祖物种界定在分类学复杂系统中有多稳健?基于地中海 Tethya 海绵的基因组学评估

Joelle van der Sprong, Frine Cardone, Sebastian Hoehna, Simone Schaetzle, Fabian Deister, Dirk Erpenbeck, Gert Woerheide, Sergio Vargas

doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.04.735074

Joelle van der Sprong 1 德国哥廷根乔治-奥古斯特大学 Johan-Friedrich-Blumenbach 动物学与人类学研究所,动物演化与生物多样性,哥廷根,德国。 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在持有人为作者/资助方,其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 本文依据 CC-BY 4.0 国际许可协议 发布。

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发布于 2026 年 7 月 5 日。

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Joelle van der Sprong, Frine Cardone, Sebastian Hoehna, Simone Schaetzle, Fabian Deister, Dirk Erpenbeck, Gert Woerheide, Sergio Vargas

bioRxiv 2026.07.04.735074; doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.04.735074

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多物种共祖物种界定在分类学复杂系统中有多稳健?基于地中海 Tethya 海绵的基因组学评估

Joelle van der Sprong, Frine Cardone, Sebastian Hoehna, Simone Schaetzle, Fabian Deister, Dirk Erpenbeck, Gert Woerheide, Sergio Vargas

bioRxiv 2026.07.04.735074; doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.04.735074


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.04.735074v1?rss=1

🏷️ 物种界定 多物种共祖模型 系统分类学 海绵动物 基因组分析 BEAST2与BPP