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南大洋是世界上最寒冷的大洋,它是地球上唯一环形且没有被大陆分割的大洋。南大洋拥有极端的海洋环境和气候条件,鱼类历经上百万年的进化已经适应了南极的极端条件,目前南极正经历着复杂的气候变化,例如:海温升高、海冰消融、海水淡化等,这对大洋狭温性的南极鱼类来说是巨大的挑战。鱼类作为种类最为丰富的脊椎动物类群,是海洋生态系统正常运转的关键组分,发挥着一系列基础生态功能,扮演着指示生态系统承载状况的重要角色。南极鱼类生物多样性研究是南极生物保护和管理的科学基础,然而独特的鱼类区系和参考资料的稀缺使得传统形态学难以鉴定南极鱼类,DNA条形码(DNA barcoding)能够通过分子技术对鱼类进行精准、快速的鉴定。由于南极偏远的地理位置和极端的气候,使得传统的拖网调查在南极存在诸多的限制,环境DNA(environmental DNA,eDNA)技术能够通过提取水样中的DNA从而发现生物活动的踪迹。本文利用DNA条形码和eDNA技术结合传统底拖网对南极鱼类多样性实现了综合调查,本文结论主要如下:1、通过对第三十六次南极科学考察在阿蒙森海捕获的鱼类进行不同方式的分类鉴定,比较了传统形态学和基于COI的分子分类学在南极鱼类分类的准确性,结果如下:传统形态学将69尾鱼类鉴定为12个形态种,ASAP支持将捕获鱼类划分为11个分类单元。BPP支持将69尾鱼类划分为13个分类单元。结合条形码间隙和多数一致树,最终鉴定结果为69尾南极鱼类共13种,隶属于2目6科12属。基于COI的多数一致树的拓扑结构表明渊龙鰧科是并系发育,这与前人研究基本一致,这次实验表明了DNA条形码能够在南极鱼类多样性研究中发挥准确的鉴定作用。经过反复确认,安贝狼眼绵鳚(Ophthalmolycus amberensis)、威氏棘冰鱼(Chaenodraco wilsoni)、南极螫冰鱼(Dacodraco hunteri)、裸头龙鰧(Akarotaxis nudiceps)、尖须阿氏龙鰧(Artedidraco lonnbergi)和犁齿龙鰧(Vomeridens infuscipinnis)很有可能是首次在阿蒙森海被捕获。这也是关于阿蒙森海地区鱼类分子分类学第一次描述,本研究为了解阿蒙森海底层鱼类区系提供了重要科学信息。2、在第三十七次中国南极科学考察期间,在别林斯高晋海、威德尔海、宇航员海、普里兹湾分别进行了底拖网捕捞和eDNA水样采集。拖网捕获南极鱼类27种隶属于7目13科24属。水样经高通量测序后,检测出26种鱼类隶属于8目13科24属,其中拖网和环境DNA技术共同检出鱼类12种,从科级分类水平来看主要为灯笼鱼科、巨口鱼科、阿氏龙鰧科、冰鱼科、绵鳚科、南极鱼科、渊龙鰧科、长尾鳕科、狮子鱼科,两种方式主要检出物种类似。eDNA检测出特有种主要为中上层鱼类和小个体鱼类,拖网捕获特有种为底栖深海鳐属鱼类,经统计,eDNA检出物种覆盖了拖网捕获物种的44.45%,表明了eDNA能够在南极鱼类多样性研究中开展广泛应用。通过对eDNA技术检出四个海区表层和底层鱼类多样性进行分析,在Alpha多样性方面:别林斯高晋海底层物种多样性高于表层;威德尔海、宇航员海、普里兹湾鱼类多样性表层多样性大于底层。在Beta多样性方面:别林斯高晋海威德尔海表层鱼类群落和底层鱼类群落存在一定差异;宇航员海和普里兹湾表层鱼类群落和底层鱼类群落组成较为相似。在四个海区检出物种较为类似的情况下,造成这种多样性分布情况的主要原因可能有以下几点:南极鱼类的垂直移动导致的eDNA在不同水层中留存;南大洋复杂的洋流对水体中eDNA的运输和混合作用导致底层eDNA涌入表层。本研究表明eDNA在南极鱼类多样性研究中的可行性和适用性。底拖网和eDNA技术的综合应用有助于更全面的了解南极鱼类多样性及其分布规律,这对南极海洋鱼类的资源管理、科学研究和保护区规划具有重要意义。