《Conservation Genetics 2.0》：Landscape connectivity and genetic structure of animal populations in urban ponds
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为探究景观连通性对城市池塘动物种群遗传多样性和分化的影响，研究人员对瑞典斯德哥尔摩市 30 个池塘中的 4 种水生生物进行研究。结果发现不同物种遗传多样性和结构存在差异，部分物种遗传分化与地理和蓝绿连通性相关。该研究为城市生物多样性保护提供重要依据。
在城市不断扩张的当下，自然栖息地被大量分割，生物多样性面临严峻挑战。城市区域相比乡村，环境异质性更高，城市化进程中的栖息地改变、丧失和碎片化，严重影响了生物的生存与繁衍。就城市池塘而言，尽管它是蓝绿空间的重要组成部分，对生物多样性保护意义重大，但其生物多样性受多种因素制约，如池塘自身的深度、大小、植被情况，周边的土地利用类型，以及景观连通性等。目前，人们对城市池塘物种多样性的影响因素了解较多，但对其遗传多样性模式却知之甚少。而遗传多样性关乎物种在城市环境中的适应与进化，影响着物种的生存前景。在此背景下，为深入探究城市池塘动物种群的遗传多样性和分化情况，来自瑞典乌普萨拉大学（Uppsala University）等机构的研究人员开展了相关研究，其成果发表在《Conservation Genetics》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。在样本采集方面，于 2020 年 9 月在瑞典斯德哥尔摩大都市区的 30 个池塘，对包括等足目（Isopoda）的 Asellus aquaticus、鞘翅目（Coleoptera）的 Haliplus ruficollis、腹足纲（Gastropoda）的 Planorbis planorbis 和两栖纲（Amphibia）的 Rana temporaria 这 4 种具有不同扩散能力的水生生物进行采样。在基因分析环节，运用双酶切限制性位点相关 DNA 测序（ddRADseq）技术，对 657 个样本进行文库制备和测序，并利用 STACKS 等软件进行数据过滤和单核苷酸多态性（SNP） calling。同时，借助 Omniscape 算法结合电路理论方法与空间数据，来模拟景观连通性，进而分析遗传距离与景观连通性的关系。
研究结果如下：
- 遗传多样性：4 个物种的分子多样性指数存在差异，所有种群均表现出杂合子缺失，表明存在近交现象。各物种池塘间的遗传多样性存在适度差异。
- 遗传结构：通过 PERMANOVA 和 FST值分析发现，Asellus、Planorbis 和 Rana 种群间存在显著遗传分化，而 Haliplus 未显示出显著的种群结构。主成分分析（PCA）图直观呈现了各物种的种群结构差异，其中 Planorbis 的种群结构尤为明显。
- 遗传距离与景观连通性的相关性：Asellus 和 Planorbis 的遗传分化与地理距离显著相关，且 Asellus 的遗传分化还与蓝绿连通性显著相关，而 Haliplus 和 Rana 未呈现此类相关性。
研究结论与讨论部分指出，该研究揭示了不同扩散能力的物种在城市池塘中的遗传多样性和种群结构差异。Asellus、Planorbis 和 Rana 由于扩散能力相对有限，呈现出明显的种群结构，而具有较强扩散能力的 Haliplus 种群结构不显著。景观连通性对不同物种遗传结构的影响各异，中间扩散能力的物种对地理距离和连通性更为依赖。这一研究成果为城市生物多样性保护提供了关键参考，强调了在制定保护策略时，需充分考虑物种的扩散能力和生活史特征，以及景观连通性的重要作用。通过识别影响遗传结构的景观特征，能够更精准地规划保护措施，保护基因流的关键廊道，维持城市种群的遗传多样性，为城市生物多样性的可持续发展提供有力支持。
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