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环境DNA生物多样性产品鱼类筛选器大揭秘!为什么鱼类筛选器是这8个?
发布日期:2024-02-29

环境DNAeDNA)宏条形码技术在鱼类多样性调查研究中的优势明显,相比于传统调查方式,eDNA宏条形码技术灵敏度更高,其能够更好地揭示鱼类的丰富度,并且具有高时效性。然而,在大量的测序数据中,剔除非鱼类数据,筛选出鱼类的有效数据是一项艰巨的工作。

 

在现实工作生活中,人们对鱼类的认知经常会混乱,我们知道鲸鱼虽然生活在大海中,但它不是鱼而是哺乳动物。那鲸鱼和鲨鱼有什么不同,为什么鲸鱼不是鱼而鲨鱼是鱼?

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这是鲸鱼还是鲨鱼,是哺乳动物还是鱼类?

  

海马因为雄海马育儿被大众所熟知,这个漂亮的外形和我们所熟知的鱼类相去甚大,那它是鱼吗?

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为什么海马不是马而是鱼?

 

 海蛇和海鳗都是长条形,生活在大海里,它们是鱼还是蛇?属于鱼类吗?

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海蛇吞海鳗!这是蛇吃蛇,鱼吃鱼还是蛇吃鱼?

 

人类口语中所说的“鱼类”不是科学的生物学分类,在生物分类只能算是并系群,但都属于脊索动物门(Chordata)。

 

为了在生物学分类中全面的呈现“鱼类”,剔除非“鱼类”的数据信息,符合我国科研工作者的研究需要,中天伟能设置了鱼类筛选器,涉及8个鱼类的物种分类群:Chondrichthyes(软骨鱼纲)、Actinopteri(辐鳍鱼纲)、Hyperoartia(七鳃鳗纲)、Myxini(盲鳗纲)、Leptocardii(头索纲)、Ceratodontiformes(角齿鱼目)和Coelacanthiformes(腔棘鱼目)、Cladistia(腕鳍鱼纲)。

 

为什么选择它们?它们的特征是什么?请跟随小编开始今天的鱼类筛选器大揭秘!



在世界鱼类数据库[1]中,中国有3,562种鱼类,归属于79个目,4个纲。这四个纲分别是Chondrichthyes(软骨鱼纲)、Actinopteri(辐鳍鱼纲)、Hyperoartia(七鳃鳗纲)、Myxini(盲鳗纲)。这4个纲包含在中天伟能环境DNA生物多样性产品的“鱼类(Fishes)”的筛选分类器中。

 

Chondrichthyes(软骨鱼纲)

 

软骨鱼的内骨骼完全由软骨组成,常钙化,但无任何真骨组织;外骨骼不发达或退化,体常被盾鳞。泥盆纪时期,软骨鱼类开始出现,现存的软骨鱼类从形态上可分为身体纺锤形的鲨类、银鲛类和体躯宽扁的魟鳐类,广泛分布在印度洋、太平洋和大西洋,大多数种类集中在赤道及其两侧,随纬度的增加而递减。

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Actinopteri(辐鳍鱼纲)

 

Actinopteri(辐鳍鱼纲)是脊椎动物中最大的类群,在整个进化过程中,现存鱼类的九成以上都是由辐鳍鱼通过演化而来的,鱼类学家于1994年在《世界鱼类》第三版将硬骨鱼纲内的辐鳍亚纲提升为一个纲,成辐鳍鱼纲。在我国,该纲有记录的物种共4,821个种,占我国脊索动物门的56.88%[2]。我们生活中常见的观赏鱼类、经济鱼类大多属于此纲,其分布非常广泛,几乎覆盖了全球的淡水、咸水和溯河洄游的水域。

 

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Hyperoartia(七鳃鳗纲)和Myxini(盲鳗纲)

 

这两种鱼类无真正上下颌,口为吸盘型,曾经作为两个目属于无颌总纲[3]或者圆口类[4]。分布于欧洲、北美西部和亚洲东北部沿海。

 

七鳃鳗,外形酷似鳗鱼。身体细长,表皮裸露无鳞,背上有一条长长的背鳍,向后一直延伸到尾端并环绕尾部形成尾鳍,头顶两眼之间有一个鼻孔,眼后身体两侧各有7个鳃孔,这也是它被称为“七鳃鳗”的主要原因,有人误以为7个鳃孔为眼,会把它们称为八目鳗。该纲下总共有1044[5]。自从七鳃鳗在3500万年前出现以来,它的外观几乎没有发生变化[6]。我国有3种七鳃鳗,即雷氏七鳃鳗(Lampetra reissneri)、东北七鳃鳗(Lampetra morii)、日本七鳃鳗(Lampetra japonica)。

 

盲鳗是现存脊椎动物中较原始的一类,由古代生活在海底的类蛇型生物进化而来,已存在约5亿年。盲鳗一般生活在海面100米以下,身体粉色或者红色,身形细长如蛇,皮肤没有鳞片,覆盖在肌肉上就像“一只松弛的袜子”。由于长期在鱼体内过着寄生生活,眼睛已经没有多少用处,慢慢退化藏于皮下,也避免了寄生过程中损伤眼部。我国记录有13种。分布地球上除红海外的所有温带海域。

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以上4种分类已经囊括了绝大部分鱼类,但是为了满足各种科研工作者研究鱼类的需要,我们查阅文献和相关书籍补充了另外4个鱼类分类群:Leptocardii(头索纲)、Cladistia(腕鳍鱼纲)、Ceratodontiformes(角齿鱼目)和Coelacanthiformes(腔棘鱼目)。

 

Leptocardii(头索纲)

 

也叫Leptochordata(狭心纲)[2],俗称文昌鱼,是无脊椎动物进化至脊椎动物的过渡类型,在脊椎动物起源与演化研究中占有极其重要的位置。头索纲在地理分布上相对局限,主要生活热带和亚热带的浅海中,在我国是二级野生保护动物,至今国内已报道的文昌鱼共有5种。由于生境破坏和过度捕捞,导致文昌鱼资源量急剧下降,成为濒危物种。在世界鱼类数据库和《拉汉世界鱼类系统命名》中都未收入。

 

其物种数量少,但研究地位极其重要,恰恰可以利用环境DNA宏条形码技术灵敏度高的特点进行追踪。该类物种数据必定要在鱼类物种筛选时纳入,为保护和研究文昌鱼提供数据支持。

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Ceratodontiformes(角齿鱼目)和Coelacanthiformes(腔棘鱼目)

 

腔棘鱼和角齿鱼(俗称肺鱼)作为接近四足动物但未成功登陆的类群,被称作基部肉鳍鱼[9],属于肉鳍鱼类,是硬骨鱼类的一个演化分支。相比于硬骨鱼类的另一个分支辐鳍鱼纲的鱼类而言,此类鱼的特点是鱼鳍中有多关节的附肢骨骼,在胸鳍和腹鳍的基部有胛骨和强劲的骨骼肌,和之后四足动物的四肢同源。其中肺鱼类与四足动物关系更近,现存非洲肺鱼、美洲肺鱼和澳洲肺鱼三个科[9];空棘鱼纲曾一度被认为已完全灭绝,只有化石存在,后自1938年被捕获现存种后又陆续被发现[10]

 

空棘鱼纲鱼类的相关阅读链接:

 

人类的祖先是一种肉鳍鱼?!怎样才能找到肉鳍鱼呢?

 

但是在NCBI生物学分类系统中,这两种鱼类在纲水平暂没有归类,所以在目水平将这两类鱼补充进鱼类的筛选器。虽然目前我国的现存鱼类并未记载这两类鱼[2],但是,对两类鱼类的研究在古生物学中有着重要的意义。

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印尼矛尾鱼(Latimeria menadoensis)的NCBI Taxonomy查询截图


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Cladistia(腕鳍鱼纲)

 

Cladistia(腕鳍鱼纲)是辐鳍鱼纲(Actinopteri)的姐妹群,过去多归类于软骨硬鳞亚纲(Chondrostei),与鲟形目放在一起,但分子遗传学等研究显示,鲟形目比多鳍鱼目更接近新鳍亚纲,属于辐鳍鱼纲,因而多鳍鱼目被独立为腕鳍鱼纲。腕鳍鱼纲主要分布在非洲中,也可能在其他大陆的水域中有分布。

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最后3个分类器,虽然未在中国现存鱼类调查中有记录[2],但是考虑到以下几点补充了这三个筛选器:1.鱼类筛选器的完整性;2.中国学者的全球合作;3.世界全球化,物种交流增多,外来入侵物种的监控;4.古生物学研究。


为了满足中国鱼类科研工作者多种多样的研究目的,中天伟能在设定筛选器时尽可能贴近不同学科和世俗对鱼类名词的认知,全面的包含所有鱼类信息进行分析,剔除非鱼类的测序信息。筛选器的设定难免有疏漏、谬误之处,诚望各位专家提出宝贵意见,以便优化产品设置,使中天伟能环境DNA生物多样性产品能更好服务中国的鱼类的科研事业。

 

如果您有鱼类物种调查方面的研究需要,来看看中天伟能的环境DNA生物多样性产品吧!我们的产品具有以下四大优势:

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包括鱼类的物种筛选器,中天伟能共设置了十种物种类群筛选器,如有相关研究需求,欢迎您联系我们。

 


参考文献:

 

[1]. FishBase Concepts, Design and Data Sources. fishbase.org.

 

[2]. 《中国生物物种名录》2023

 

[3]. 刘建康.高级水生生物学[J].科学出版社, 1999.DOI:http://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/10552.

 

[4]. 刘思麟.鱼类进化历程及其模糊问题研究[J]., 2015(8):1.DOI:CNKI:SUN:SHNG.0.2015-08-238.

 

[5]. 朱医高,李军,逄越,.七鳃鳗:生物进化和疾病研究的重要模式动物[J].遗传, 2020, 42(9):11.DOI:10.16288/j.yczz.20-045.

 

[6]. Forey P, Janvier P. Evolution of the early vertebrates. Am. Sci,1994, 82:554-565.

 

[7]. Smith, Margaret M, and Heemstra, P. (eds.) 2003. Smith's sea fishes. South African Institute for Aquatic Biodiversity, Grahamstown. Struik publishers, Cape Town, 2003. ISBN 1 86872 890 0

 

[8]. 潘利文,王航俊,张钊,.浙江省发现文昌鱼[J].动物学杂志, 2022(5):742-750.

 

[9]. 王堃,朱幼安.海陆之间:分子生物学和古生物学共同揭示鱼类登陆[J].科学, 2021.DOI:10.3969/j.issn.0368-6396.2021.04.005.

 

[10]. IWATA M, YABUMOTO Y, SARUWATARI T, et al. Observation of the first juvenile Indonesian coelacanth, Latimeria menadoensis from Indonesian waters with a comparison to embryos of Latimeria chalumnae[J]. Bulletin of the Kitakyushu Museum of Natural History and Human History, Series A (Natural History), 2019, 17: 57-65.

 

[11]. Clement, A.M., Gomon, M.F. & Bray, D.J. 2023, Neoceratodus forsteri in Fishes of Australia, accessed 06 Feb 2024,https://fishesofaustralia.net.au/home/species/1988.