前言
最近的一個新聞報導臺灣人常吃的蛤蜊原來是全新的物種
以前都一直以爲是1920年代引進到台灣的麗文蛤，經過水試所研究人員研究發現是不同於該物種的全新種
Sheng-Tai Hsiao & Shih-Chang Chuang (2023) Meretrix taiwanica (Bivalvia: Veneridae), a previously misidentified new species in Taiwan, Molluscan Research, DOI: 10.1080/13235818.2023.2189428
看到這裡又勾起我以前的疑問：怎樣算是不同種？
國高中時代的生物課印象中提到不同種之間有生殖屏障，因此不同種之間是無法產生下一代
但這個應該是指哺乳類、鳥類或爬蟲類等較高等生物適用
不過像文蛤這種軟體動物算是滿高等的真核生物了，應該也可以適用生殖屏障這規則來判斷
要判斷Meretrix lusoria(麗文蛤)跟Meretrix taiwanica(台灣文蛤)是不是同種只要確認能不能生育到第二代應該就能確定了？
泛科學這篇文章也是探討怎樣才算新種，主題主要是圍繞在生殖屏障，而從直觀上的生殖屏障延伸到因爲地理因素的屏障再到因爲偏好導致的屏障，但對於新種的定義尚未定論
與其看新聞的科普性質報導，不如就直接看發表在學術期刊上的文獻
內文可得知判斷爲新種的依據有形態學跟分子鑑定兩種方法
形態學就如Figure 7. Two-dimensional scatterplots of canonical discriminant analysis.
所呈現的的確跟另外幾種文蛤長得不太像
但我認爲形態學只能當參考，實在是不能當做物種差異的判斷依據
光是生活中看到的狗貓就知道不同品系間的差異就極大了，何況文蛤其實就是貝殼花紋和大小的差異
DNA barcoding for species identification
另一個較可靠的物種鑑定方法是依據DNA序列來判斷
通常會選擇一個基因來作爲物種鑑定的目標基因
用於物種鑑定的基因有個專有名詞叫DNA barcoding
光看到這我就懷疑真的可以只看一個基因就能鑑定物種嗎？
雖然作爲DNA barcoding就是科學家認爲可以用來鑑定物種的基因
總之Hsiao選Mitochondrial cytochrome oxidase subunit I (COI)作爲物種鑑定的目標基因
透過PCR放大該基因後使用Sanger定序
比較的文蛤主要有三種: Meretrix taiwanica, Meretrix petechialis, Meretrix lusoria
以下是COI gene的親緣關係樹
Phylogenetic tree constructed for Meretrix spp. and reference sequences based on the cytochrome c oxidase I gene barcode sequence (Hsiao and Chung, 2023).
有趣的是，在2013日本的一篇文獻也有提到台灣文蛤，只是當時沒有說他是新種
只說是來自台灣的文蛤(Taiwanese Meretrix)
Yamakawa, A.Y., & Imai, H. (2013). PCR-RFLP typing reveals a new invasion of Taiwanese Meretrix (Bivalvia: Veneridae) to Japan. Aquatic Invasions, 8, 407-415 (https://api.semanticscholar.org/CorpusID:55838368).
這篇是在說發現有來自台灣的文蛤入侵到日本的海灣，研究結果發現該文蛤的COI基因序列跟目前已知的文蛤物種有一定的差異(6.35~8.20%)
當時定序Tawaiwanese Meretrix的其中一個COI序列爲AB853866.1，下個章節會用到
Network diagram of M. lusoria (Mutsu, Aomori Pref.), M. petechialis (Bohai, China), Taiwanese Meretrix (Tanshui, Taipei) constructed using the NETWORK ver. 4.6.1.1. with M. casta included as outgroup species (Yamakawa and Imai, 2013).
Bioinformatics analysis
我們來額外用生物資訊分析來驗證幾件事
NCBI上傳的Meretrix genus中是否有錯誤標示物種的情況
既然Meretrix taiwanica一直以來被錯認爲是Meretrix lusoria
那麼NCBI上應該有標示爲Meretrix lusoria的文蛤應該是Meretrix taiwanica
方法是使用NCBI的BLASTN，query爲MZ453092，database選擇nt
Organism選擇Meretrix (taxid:74490)
結果如下圖，可以看到排名最前面都是Meretrix sp. n. STH-2020，這是Hsiao上傳的M. taiwanica的COI序列
往下就會看到 MF038817.1 Meretrix meretrix、KY318079.1 Meretrix petechialis、JN043624.1 Meretrix lusoria，這幾個基因跟MZ453092 Meretrix taiwanica的相似度爲99.68%
已經會被判斷是同一種物種了，這也表示這些序列所標示的物種有可能是錯誤的
Taiwanese Meretrix是否跟Meretrix taiwanica是同一種
(Yamakawa and Imai, 2013)當時定序的Tawaiwanese Meretrix的COI序列是否跟(Hsiao and Chuang, 2023)所鑑定到的Meretrix taiwanica的COI序列是相同的
一樣是用blastn，query一樣是MZ453092，subject爲AB853866.1
這次只要比較兩個基因就好
兩者序列相似度爲99.68%，也是會被認爲是同種
這也表示其實2013年時就已經發現是新種的
或許研究者是日本人吧，所以也不好自己去宣稱發現台灣的新種文蛤
不然以當時的證據來說已經足夠可以宣稱發現新種了
後記
回到我原本的問題，其實上面我所整理的結果以及查詢的文獻都沒辦法說服我說Meretrix taiwanica是新種
即使COI基因的序列差異大，應該也不能很肯定是新物種
我覺得頂多只能說是因爲地域關係導致該COI的基因型有所差異
形態學上看到的差異也不是COI導致的而是其他基因導致的性狀差異
但算了，文獻回顧下來，分類學家在學術界目前的做法就是以形態學分析和DNA barcoding來鑑定新物種
但也沒有明確定論說要差多少才算新種
Meyer, C. P., & Paulay, G. (2005). DNA barcoding: error rates based on comprehensive sampling. PLoS biology, 3(12), e422. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.0030422
Souza, H. V., Marchesin, S. R., & Itoyama, M. M. (2016). Analysis of the mitochondrial COI gene and its informative potential for evolutionary inferences in the families Coreidae and Pentatomidae (Heteroptera). Genetics and molecular research : GMR, 15(1), 10.4238/gmr.15017428. https://doi.org/10.4238/gmr.15017428
Tobe, S. S., Kitchener, A., & Linacre, A. (2009). Cytochrome b or cytochrome c oxidase subunit I for mammalian species identification—an answer to the debate. Forensic Science, DOI: https://doi.org/10.1016/j.fsigss.2009.08.053
最後還是要重述一個觀點，每次我們比較兩個物種的差異都是說，A物種跟B物種相差多少，但這個相差多少其實是比較有比對上的序列區域
但是很少會去提到兩者各自獨有的序列區域, 物種間的差異應該也要考量到兩者比對不上的地方
