Limidae最知名的物种之一
栉状的黑星病(出生,1778),在过去一直与实施日常保护袋限制在佛罗里达州由于overcollection [
10]。它被称为“火焰扇贝”由于它鲜红的颜色。根据单个零售商(蓝色动物园水上运动,霍桑、钙、美国),10左右
c .痂每个月销售
(per。通讯。
)。这个平均值乘以全世界众多的零售商和批发商可能保证不可持续的水平。此外,这些双壳类的集合是困难的,因为他们在珊瑚栖息在岩石地区或裂缝(
24)和实质性的损害可以做当地的栖息地时收获。水产养殖物种是不可能的,因为无法在实验室诱导产卵,幼虫从wild-collected标本并没有在过去36个小时(
24]。
文档和识别
栉状的黑星病在水族馆贸易似乎高度不一致和不准确的。例如,Aquariumtradedata.org数据库(
6)使用装运声明和商业发票从美国鱼类和野生动物服务跟踪水族馆贸易数据。4820年和9670年列出的数据库
c .痂被进口到美国在2008年和2011年,分别。但在2009年,只有22个人记录。此外,该记录的国家起源是菲律宾和印尼,即使真正的
c .痂加勒比海是一个物种。
加剧了未知的收集率
栉状的黑星病是很难区分它的大概姊妹物种
c .轻的。经典的两个物种之间的区别
c .痂红色外套触角和
c .轻的有白色外套触须(
10]。然而,这是只基于人口从佛罗里达,和触手的变化颜色在佛罗里达需要进一步审查(
10]。米凯尔森和比尔
10]发现径向肋骨的数量(
c .痂28 - 78,意思是55
c .轻的59 - 149,89)两个物种之间的不同,但他们无法证实之前的其他引用差异,包括壳大小、形状、透明度,或分布。此外,几个问题仍未得到解答,包括多少触手颜色变化是由于表型可塑性,以及两个物种是否实际上是繁殖孤立。
因此,本研究的目的是评估的系统发育地位
栉状的黑星病和
c .轻的并调查他们的诊断形态特征。两个物种的基因分子的发展史是构造以及Limidae家庭。博物馆和水族馆标本检查以确定触手着色和壳牌肋骨。我们的研究结果将有助于正确识别两个物种的未来收集管理和提供一个更好的理解的整体发展史Limidae双壳类。
2。方法2.1。抽样
大学的博物馆标本租借佛罗里达自然历史博物馆(见补充表
1目录编号)。物种识别给出了基于博物馆标签(
栉状的黑星病:
n
=
3;
c .轻的:
n
=
8)。额外的“火焰扇贝”(大概是
c .痂,
n
=
18)在阿卡购买进口(美国博尔德有限公司),在海地收集(
n
=
10)和佛罗里达群岛(
n
=
8)。的外围集团
栉状的爱丽斯(
n
=
1),
Limariasp
。(
n
=
2通过水进口)也被购买,这在菲律宾收集。现成的标本都是沉积在科罗拉多大学自然历史博物馆(补充表
1)。
贝叶斯的拓扑
栉状的黑星病和
轻的。(一)连接基因树。(b) - (d)个人COI基因树,28个年代,H3,分别。个人属于阴影
c .轻的进化枝和nonshaded属于
c .痂进化枝。后验概率(PP)大于99%是与黑点表示节点。引导值大于90%(基于最大似然分析)标签上面的分支。
COI + 28 s + H3
细胞色素氧化酶
28岁的年代
H3
评估的系统发育地位
栉状的黑星病和
c .轻的在一个更大的比较系统发育框架,基因库序列相同的三个基因与所有其他可用Limidae双壳类下载(补充表
1)。序列从两个代表
c .痂和
c .轻的个人(基于
栉状的发展史的结果),以及
c .啤酒和两个
Limariasp,则与基因库序列数据集来创建一个连接。毫升和贝叶斯的发展史是使用这个数据集构建基于上述方法(图
2)。
贝壳类和
梳状突起马克西姆斯被用作外围集团。
贝叶斯发展史基于连接基因(COI 28 s和H3)显示的系统发育地位
栉状的黑星病和
c .轻的(黑星)Limidae家庭。节点标签表示后验概率和引导价值。的
栉状的照片
(c .痂)被j·李。的
Acesta照片
(Acestasp
。)是图
2C Gagnon et al。
37),与作者的许可转载。的
秘鲁首都利马照片(
l . caribaea)是允许转载来自美国自然历史博物馆。的
Limaria照片
(Limariasp
。)被l·多尔蒂。
2.4。形态分析
标本拍摄使用佳能EOS叛军®T5与佳能数码单反相机EFS 60 mm F / 2.8微距镜头。触手颜色变化都记录了活标本或博物馆代金券,包含照片(图
3)。壳高度和肋骨数量进行了分析使用ImageJ版本1.51 n [
44]。每个单独的壳高度测量的平均值(mm)左右阀门从浮雕最远的远点。壳牌肋骨数量的每个记录的平均左和右阀门,包括耳廓和边缘附近数增长的主体壳。壳高度与壳牌肋骨数量绘制了所有个人基于phylogroups和触手的颜色。的Mann-Whitney
U测试被用来确定组之间的比率明显不同。
触手的颜色变化
栉状的黑星病和
c .轻的。
c .痂颜色包括红色/橙色(a)、红/橙色与白色条纹(b),白色与红色/橙色条纹(c),或白色(d)。
c .轻的颜色是白色(e)、白/橙(f),或白色与红色乐队(g)。图片来源:l·多尔蒂和j·李。
3所示。结果3.1。系统发育分析
为
栉状的只有分析、连接树(图
1(一)(图)和细胞色素氧化酶基因树
1 (b))恢复两个强烈支持演化支。一个进化枝包含个人的经典
栉状的缓和的颜色(纯白色触手)和其他包含与经典的标本
c .痂颜色(纯红色触手)。因此,初步定义为两组
c .轻的和
c .痂分别演化支(图
1)。然而,值得注意的是,这两种演化支也包含个人没有相应的典型颜色种类(图
2在下一节中讨论)。博物馆标本,preidentified之一
c .痂被放置在
c .轻的进化枝。水族馆的商店
“C。黑星病”标本,放在14
c .痂进化枝而其他4被放置
c .轻的进化枝。
28 s和H3基因树的单系统的支持
c .轻的进化枝但不能解决之间的关系
c .轻的进化枝和
c .痂个人(数据
1 (c)和
1 (d)),可能由于两个基因的进化的速度较慢。
家庭水平发展史Limidae(图
2属)强有力的支持
Limaria,
秘鲁首都利马,
Acesta,
栉状的。然而,这些属内部关系偶尔不好解决,特别是在
Acesta。的
c .轻的和
c .痂演化支被恢复为妹妹组。
3.2。形态分析
在
栉状的黑星病进化枝,四个触手颜色变化观察:固体红色触手(
n
=
5,图
3(一个)与白色条纹),红色触手(
n
=
2,图
3 (b)),白色触手与红色条纹(
n
=
4,图
3 (c))和白色固体触须(
n
=
3,图
3 (d))。红颜色的
c .痂变化从暗橙色红色但记录在作为简单的“红色”。在
栉状的缓和的进化枝
,三个触手颜色观察变化:纯白色触手(
n
=
4,图
3 (e)),光橙色触须(
n
=
1,图
3 (f)),与红色和白色触手乐队(联合),这可能是一个颜色观察只有在青少年(
n
=
2,图
3 (g))。
触手着色的博物馆和水族馆店模式标本基于位置和系统发育地位在表中做了总结
2。基于这两个经典形态(红色触手
c .痂和白色的触角
c .轻的)的10个佛罗里达标本8落入他们预期的进化枝。例外两
c .轻的浅橙色个人和带状个人少年表型(可能)。加勒比海的12个标本,只有两个掉进预期的演化支(一个
c .痂和一个
c .轻的)。其他标本触手颜色变化,不是典型的组(表
2)。非典型颜色没有任何明显的系统发育的信号。
基于位置和系统发育地位触手颜色模式。
佛罗里达群岛
加勒比
栉状的黑星病进化枝
固体红色(
n
=
4)
固体红色(
n
=
1)
红/白色条纹(
n
=
2)
白色/红色条纹(
n
=
5)
白色固体(
n
=
2)
栉状的缓和的进化枝
白色固体(
n
=
4)
白色固体(
n
=
1)白/红乐队(
n
=
1)
浅橙色(
n
=
1)
白/红乐队(
n
=
1)
壳牌肋分析显示,壳牌肋骨数量的分布
c .痂进化枝(
n
=
17)显著低于
c .轻的进化枝(
n
=
12,图
4(一),Mann-Whitney
U测试中,
P
<
0.00001)。肋骨的个体数量
c .痂进化枝范围从37至58(平均48.3)和肋骨的数字
c .轻的进化枝范围从73到103年(平均85.8)。红条纹触角与低壳肋骨数量组,而光橙色和带状触角与壳牌肋高集团(图
4 (b))。白色的触角与低和高壳肋组。图
5显示了一个代表壳牌
c .痂(一)和
c .轻的(b)。
(一)壳牌肋骨数和壳高度之间的关系。黑点代表个人属于
栉状的黑星病进化枝和开放的圆圈表示的
c .轻的进化枝。分布明显不同(
P
<
0.00001)。(b)的shell肋骨与壳高度与触手颜色为个人信息。红、白、条纹、光橙色,和带状触角由黑点,开放的圈子里,灰点,灰色开放圆圈和三角形,分别。
(一)代表阀
c .痂;48137年个人UCM(科罗拉多大学自然历史博物馆)。壳高度35.4毫米;壳牌的肋骨
n
=
50。(b)代表阀门的
c .轻的;个人UCM 48138。壳高度34.7毫米;壳牌的肋骨
n
=
80年。比例尺= 10毫米。
总之,我们的系统发育分析找回支持两个演化支对应
栉状的黑星病和
c .轻的。基因变异在每个进化枝相对较低,但是这可能是有限的地理抽样的结果。形态分析表明,触手颜色本身并不能被用来决定物种,如颜色变化国米,intraspecifically(图
3)。壳牌肋骨数量给统计不同的两个物种分布(图
4),但这两个分布有一定程度的重叠。
4所示。讨论
区分
栉状的黑星病从
c .轻的是具有挑战性的,因为是由观察证明在博物馆标本和误认爱好者社区。这两个物种有许多共同的特征;他们分享相似的生态相似性最大深度和重叠的地理分布,和他们经常发现在相同的位置,表明生态位重叠(
10]。内部解剖,包括地幔和眼睛的结构,也是类似的两个物种之间的(
17,
29日,
30.,
45]。
这两个
C。
黑星病和
c .轻的展览触手颜色变化。米凯尔森和比尔
10)放置高物种鉴定的信心在佛罗里达使用触手颜色。我们的结果证实了白色和橙色很轻触手颜色
c .轻的,红颜色
c .痂从佛罗里达。然而,在佛罗里达,
c .痂展品很多触手颜色变化没有表现出明显的基因区别红色个体(图
3)。
作为个体的两个物种能拥有坚实的白色触手,触手颜色本身并不足以确定物种。这项研究证实了
c .痂集团已显著减少壳比的肋骨
c .轻的组。然而,这两个物种之间的重叠(59和78根肋骨)之间可以建立意味着没有普遍性规律来确定物种仅根据壳牌的肋骨。壳牌粗糙度是另一个特征可以用来区分两个物种,径向的肋骨
c .轻的更好的比
c .痂(图
5)。然而,壳粗糙度、大小和形状不同个体间在某种程度上,基于粗糙,没有仪器,物种分化可能是具有挑战性的。总的来说,壳的形态多样性肋骨结合各种触手着色方案强调使用分子系统发生学的重要性来验证物种识别在将来的研究中。
目前尚不清楚两个物种之间的微分肋数字具有生态意义。一个可能的假设是,高和低肋数量不同的捕食者防御机制相关。明亮的颜色(类胡萝卜素的结果)的触须
c .痂(
46)是假设为令人不快的警戒色组织。作为
c .轻的通常缺乏色彩鲜艳的触手,他们可能已经开发出更多的壳肋骨增加壳强度(
47,
48]。然而,这一假说不能解释是白的存在
c .痂所以肋骨数量和肋的影响“粗糙度”壳强度需要进一步检查。
基于系统发育的结果,很可能
c .痂和
c .轻的是最近物种分化的姐姐。然而,两者之间的物种形成机制尚未深入研究。已经证明了生态物种形成许多浅水海洋无脊椎动物,生活历史上的一个分歧是同胞种(最明显的区别
7]。在双壳类,这些差异包括水深限制,独特的饮食适应性,或主机/共生者协会[
49]。
栉状的黑星病和
c .轻的地理范围有重叠,往往来自相同的底物,在同一深度(
10]。这强烈的相似性在小环境很难假设什么生态因子(s)可能导致不同的两个物种之间的选择。一个潜在的差异是普遍的触角更白
c .轻的,这可能是减少饮食中的类胡萝卜素的结果。未来的研究需要确定两个物种有不同饮食适应性以及他们如何利用类胡萝卜素。