中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋生物資源與生態實驗室林強研究員團隊在海龍科物種形態演化與地理擴散方面取得重要進展。相關研究成果以“Phylogenetic diversifications linked to the morphological traits and global phylogeographic pattern of closed pouch fishes in Syngnathidae”為題，于2025年4月29日在線發表于The Innovation Geoscience。中國科學院南海海洋研究所博士后張穎懿、副研究員王信為共同第一作者，副研究員曲朦與研究員林強為共同通訊作者。

海龍科魚類是一類具有獨特“雄性懷孕”特征的奇特物種，廣泛分布于全球熱帶和溫帶海域，因其奇特形態與繁殖方式而被視為研究全球擴散與定殖模式的重要旗艦類群。研究解析了海龍科物種的形態性狀演化及其祖先狀態變化。具有閉合育兒袋的海馬屬（Hippocampus）和海龍屬（Syngnathus）類群普遍展現出更高的物種多樣性和更廣的地理分布。復雜的育兒袋不僅能實現胚胎的氧氣交換與滲透壓調節，還增強了胚胎的生存概率。這一策略可能為海馬屬與海龍屬適應復雜的近岸環境提供了生理保障。

此外，對海龍科物種的關鍵形態特征進行分析顯示，海龍和管口魚的吻部最長并且多活躍于水體中上層，適合捕捉游速較快的獵物；海馬類群頭部前傾，角度更大，有助于提高伏擊精度；同時具纏繞尾，便于附著在海草或珊瑚上完成捕食。這些特征在不同類群中曾多次獨立演化，體現了形態適應的多樣路徑與方向性。

進一步譜系地理比較顯示，海馬屬與海龍屬物種具有不同的起源中心，但均在中新世期間經歷了廣泛的擴散事件。海龍屬起源于西大西洋，隨后逐步擴散至全球。擴散路徑受到洋流、氣候變化與地理障礙的共同影響，不同物種的擴散能力差異顯著。這一過程為理解海洋魚類的全球擴散與譜系分化提供了典型案例。

本研究整合基因組、性狀和分布數據，揭示了海龍科類群在不同生態與地理背景下的全球擴散與性狀創新演化，為理解海洋魚類的適應性進化提供了新視角。

本研究得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃等項目支持。

論文信息：?Zhang Y., Wang X., Zhang Z., et al. (2025). Phylogenetic diversifications linked to the morphological traits and global phylogeographic pattern of closed pouch fishes in Syngnathidae. The Innovation Geoscience 3:100137.??

文章鏈接：https://doi.org/10.59717/j.xinn-geo.2025.100137

圖1?圖文摘要

圖2?海龍科物種祖先狀態估計和系統發育分析

圖3?海馬屬與海龍屬的物種分布與豐富度地圖