近日，重庆师范大学生命科学学院、进化生理与行为学实验室付世建教授团队在国际生态学领域知名期刊《Functional Ecology》发表了题为“The oxygen uptake capacity of freshwater fish evolves to favour hypoxia tolerance in lentic species but locomotion capacity in lotic species”的最新研究成果，揭示了不同生境淡水鱼类供氧能力的分化演化规律，为理解淡水鱼类适应性进化提供全新理论视角。

淡水生境可以划分为流水与静水两大类型，两类生境溶氧条件和水流速度截然不同。运动能力和低氧耐受能力是鱼类两项关乎生存适合度的核心性状，二者都高度依赖供氧能力。然而，共享同一生理基础的两个性状，是协同耦合进化，还是会在不同生境选择压力下发生解耦，实现独立演化？基于此，本研究提出假说：运动能力与低氧耐受能力可发生功能解耦，并预测α与两性状之间将呈现出生境依赖性的关联模式。为验证该假说，研究团队选取静水与流水生境中32种淡水鱼类为研究对象，系统测定了其运动能力（U_CAT and MMR）、低氧耐受能力（P_CRIT、ṀO_2PCRIT、P_LOE、ṀO_2LOE）及供氧能力（α）。

Fig.1基于开放生命之树的32种淡水鱼类系统发育关系：利用外周条形图将生理代谢特征和栖息环境映射到系统发育树上

 

研究结果表明，供氧能力α与两性状的关联模式具有明确的生境依赖性。在流水生境物种中，α与运动能力显著正相关，高摄氧能力主要服务于高强度持续运动以满足对抗水流、觅食逃逸带来的高代谢需求；而在静水生境物种中，α则和低氧耐受能力紧密关联，演化倾向于鱼类在低溶氧环境下维持基础生理稳态。本研究证明α是一高度灵活、受生境特异性选择所塑造的适应性性状，阐明了α与环境选择压力之间的交互作用驱动功能性状分化的演化机制，并为理解生理灵活性在异质环境背景下促进生物多样性的机制提供了理论框架。

Fig.2概念合成示意图

 

该研究工作在重庆师范大学生命科学学院、进化生理与行为学实验室完成，第一作者为2024级博士生张娜，通讯作者为付世建教授，共同作者包括重庆师范大学2024级博士生张永飞、2026届硕士生向平、2024级硕士生唐燕、付成副教授和西南大学庞旭副教授。本研究得到国家自然科学基金项目（32370509和31700340）的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1111/1365-2435.70464

 

 

 

 

                                                                                                                                           图文：张娜

                                                                                                                                           审核：曾令清