Phylogenetische Verwandtschaftsverhältnisse und taxonomische Revision in der Pseudogastromyzon (Cypriniformes, Gastromyzonidae) Gattung: molekulare und morphologische Nachweise für eine neue Gattung, Labigastromyzon.
Resolving phylogenetic relationships and taxonomic revision in the Pseudogastromyzon (Cypriniformes, Gastromyzonidae) genus: molecular and morphological evidence for a new genus, Labigastromyzon.
1 Shanghai Universities Key Laboratory of Marine Animal Taxonomie and Evolution, Shanghai Ocean University, Shanghai, China, 2 Schlüssellabor für die Erforschung und Nutzung aquatischer genetischer Ressourcen, Bildungsministerium, Shanghai Ocean University,Shanghai, China, 3 Nationale Naturwissenschaftliche Stiftung Chinas, Pekings, Chinas und4Hochschule für Ressourcen und UmweltNaturwissenschaften, China Agricultural University, Pekin
Abstrakt:
Die Gattung Pseudogastromyzon, bestehend aus Arten, die überwiegend im Südosten Chinas verbreitet sind, hat in den letzten Jahren aufgrund ihrer dekorativen Anziehungskraft zunehmend die Aufmerksamkeit des Marktes auf sich gezogen. Die sich überschneidenden diagnostischen Merkmale machen jedoch die allgemein akzeptierten Kriterien für die interspezifische Identifizierung unzuverlässig, so dass die phylogenetischen Beziehungen zwischen den Pseudogastromyzon-Arten unerforscht bleiben. In der vorliegenden Arbeit führen wir molekularphylogenetische und morphologische Untersuchungen der Gattung Pseudogastromyzon durch. Unsere phylogenetische Analyse der mitochondrialen Gene hat die Pseudogastromyzon-Arten deutlich in zwei Gruppen unterteilt: die Pseudogastromyzon-Klade und die Labigastromyzon-Klade. Eine anschließende morphologische Untersuchung ergab, dass der primäre Hautkamm (insbesondere der zweite Kamm) innerhalb des labialen Adhäsionsapparates als effektives und präzises interspezifisches diagnostisches Merkmal dient. Darüber hinaus sind die Verbreitungsgebiete von Pseudogastromyzon und Labigastromyzon deutlich unterschiedlich und weisen nur einen schmalen Überlappungsbereich auf. Unter Berücksichtigung der morphologischen Heterogenität des labialen Adhäsionsapparates und der substanziellen Aufteilung innerhalb der molekularen Phylogenie plädieren wir für die Erhebung der Untergattung Labigastromyzon in den Status einer eigenen Gattung. Folglich haben wir die Gültigkeit der Arten Pseudogastromyzon und Labigastromyzon festgestellt, so dass insgesamt sechs gültige Arten vorliegen. Um zukünftige Forschungen zu erleichtern, präsentieren wir umfassende Beschreibungen der neu definierten Arten und führen neue Bestimmungsschlüssel ein. Einleitung:
Pseudogastromyzon, eine einzigartige Gruppe von Fischen, die in schnell fließenden Gebirgsbächen leben, besitzen spezialisierte Körperstrukturen, wie z. B. komplexe labiale Klebeapparate, die die Haftung an Felsen erleichtern. In den letzten Jahren hat das faszinierende Aussehen dieser Fische zu einem Anstieg ihres Fangs aus der Wildnis geführt, was zu ihrer zunehmenden Präsenz auf den kommerziellen Märkten geführt hat. Taxonomisch gehört Pseudogastromyzon zu den Actinopteri, Cypriniformes und Gastromyzontidae.
Die erste offizielle Veröffentlichung der Pseudogastromyzon-Art erfolgte 1878 auf der Grundlage von Exemplaren, die aus dem Kreis Wuyishan in Fujian beschafft wurden. Sauvage (1878) klassifizierte sie zunächst als neue Art innerhalb der Gattung Psilorhynchus und nannte sie Psilorhynchus fasciatus, ohne jedoch die Gründe für diese spezielle Klassifizierung anzugeben.
Im Jahr 1925 entdeckte Nichols eine neue Fischart im benachbarten Nanping County, hielt sie für eine neuartige Hemimyzon-Art und nannte sie Hemimyzon zebroidus. Er beobachtete, dass diese Art im Vergleich zu Hemimyzon formosana (Boulenger 1894) eine deutlich reduzierte Anzahl von Beckenflossenstrahlen aufwies und eine schräg gestutzte Schwanzflosse besaß, im Gegensatz zur gegabelten Schwanzflosse der letzteren. Basierend auf diesen Attributen kategorisierte Nichols Hemimyzon zebroidus als neue Untergattung, Pseudogastromyzon (Nichols 1925).
Im Jahr 1930 erhob Fang Pseudogastromyzon in den Rang der Gattung und hob das Vorhandensein einer einzelnen Barbe in jedem Winkel des Mundes, das Fehlen einer Vertiefung zwischen Unterkiefer und Schnauze und einen Hautlappen an der Basis der Beckenflossen als Unterscheidungsmerkmale hervor, die ihn von Hemimyzon unterscheiden. Darüber hinaus postulierte Fang, dass Pseudogastromyzon im Vergleich zu Beaufortia eine weniger spezialisierte Gruppe darstellte (Fang 1930).
Nach dem Vergleich der Exemplare von Psilorhynchus fasciatus und Hemimyzon zebroidus ordnete Hora (1931, 1932) Psilorhynchus fasciatus in die Gattung Pseudogastromyzon um und betrachtete Pseudogastromyzon zebroidus als Synonym. Hora betrachtete Pseudogastromyzon auch als die Urform von Beaufortia, die eine enge genetische Verwandtschaft teilte.
In Fangs (1933) Forschungen erläuterte er die Unterschiede zwischen Pseudogastromyzon und den Gattungen Beaufortia und Sewellia weiter und betonte die stärkere Spezialisierung des Mundes von Pseudogastromyzon im Vergleich zu Beaufortia. In der gleichen Studie ordnete Fang Crossostoma fangi (Nichols 1931) der Gattung Pseudogastromyzon zu.
Im Jahr 2001 ordnete Kottelat vier in Vietnam dokumentierte Arten – Gastromyzon buas (Mai 1978), Gastromyzon daon (Mai 1978), Gastromyzon elongata (Mai 1978) und Gastromyzon loos (Mai 1978) – der Gattung Pseudogastromyzon zu, basierend auf dem Vorhandensein einer gekerbten Beckenscheibe (Kottelat 2001 ). Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Bauchflossen von Pseudogastromyzon-Arten völlig getrennt sind und keine vollständige Beckenscheibe bilden, und die Unterlippe hat sich zu einem ausgeprägten labialen Klebeapparat entwickelt, der sie von anderen Gattungen unterscheidet. Kottelat (2012, 2013) bewertete daraufhin die Klassifikation dieser vier Arten neu und ordnete sie der Gattung Beaufortia zu. Folglich sind diese spezifischen Arten für die aktuelle Studie nicht relevant.
So wie es aussieht, zeigen die Fishbase-Statistiken, dass es neun gültige Pseudogastromyzon-Arten gibt, ohne die oben genannten vier (Froese &; Pauly 2010). Die Identifizierung dieser Arten hängt in erster Linie von der Gesamtmorphologie und den proportionalen Verbreitungsgebieten bestimmter Körperteile ab. Dieser Ansatz ist jedoch anfällig für verschiedene Faktoren, wie z. B. Wachstumsstadien, individuelle Entwicklungsunterschiede, Sexualdimorphismus, regionale Populationsvariationen, Erhaltungsstatus von Exemplaren und Messfehler. Die wachsende Sammlung von Exemplaren aus verschiedenen Regionen hat die Probleme im Zusammenhang mit der Anwendung der oben genannten Bestimmungsmethoden verschärft. Es gibt Fälle, in denen eine molekulare Identifizierung möglich ist, aber die morphologische Unterscheidung unzureichend ist. Dies stellt die nachfolgenden Forschungs- und Ressourcenentwicklungsbemühungen für Arten dieser Gattung vor erhebliche Herausforderungen.
Vor diesem Hintergrund zielt die vorliegende Studie darauf ab, die Zuverlässigkeit aller wichtigen bisher identifizierten Merkmale für die Artidentifikation innerhalb der Gattung zu analysieren und neue, effektivere morphologische Identifizierungsmerkmale zu untersuchen. Darüber hinaus werden mitochondriale Genome verwendet, um einen phylogenetischen Stammbaum innerhalb der Gattung Pseudogastromyzon zu konstruieren, der die phylogenetischen Beziehungen zwischen den Arten untersucht. Durch die Integration molekularer Phylogenetik und morphologischer Merkmale versuchen wir, die Klassifizierung von Arten innerhalb der Gattung neu zu bewerten und neu zu organisieren.