科學(xué)家發(fā)現(xiàn)五種新的深海鎧甲蝦

上圖：來自加利福尼亞的Munidopsis girguisi新物種的原位圖像。來源：ROV SuBastian/施密特海洋研究所

全球有超過1000種鎧甲蝦（squat lobsters，又稱為蹲龍蝦），它們?cè)诤Ｑ笾械教幙梢?，從寒冷的南極水域到印度洋、大西洋和太平洋的熱帶地區(qū)，都能找到它們的身影。然而，它們的生物多樣性多樣性在西太平洋的熱帶地區(qū)是最引人注目的。

每年都有幾十個(gè)新物種被描述出來，特別是深海鎧甲蝦。然而，深海鎧甲蝦的真正生物多樣性卻鮮為人知，因?yàn)槟壳暗姆诸愒跉v史上依賴于這些動(dòng)物的形態(tài)，或特征特性。在《無脊椎動(dòng)物系統(tǒng)學(xué)》（Invertebrate Systematics）發(fā)表的的一項(xiàng)新研究中，哈佛大學(xué)有機(jī)體和進(jìn)化生物學(xué)系（OEB）的研究人員描述了五個(gè)新的深海鎧甲蝦物種。結(jié)合分子數(shù)據(jù)和顯微CT，他們的發(fā)現(xiàn)顯示了更廣泛的物種分布范圍和更淺的遺傳多樣性，要求對(duì)目前的鎧甲蝦分類進(jìn)行修訂。

這項(xiàng)研究的主要作者是羅德里格斯·弗洛雷斯（Paula Rodríguez Flores），她是哈佛大學(xué)有機(jī)體和進(jìn)化生物學(xué)系的博士后研究員和哈佛大學(xué)比較動(dòng)物學(xué)博物館（MCZ）的生物多樣性博士后研究員，她在MCZ的無脊椎動(dòng)物學(xué)收藏中發(fā)現(xiàn)了其中三個(gè)物種。這些標(biāo)本是在過去十年里，在E/V Nautilus和Schmidt海洋研究所（Schmidt Ocean Institute）的海洋考察中，使用遙控潛水器（ROV）和載人潛水器（HOV）Alvin在加拉帕戈斯、哥斯達(dá)黎加和加利福尼亞的熱液噴口、冷泉和其他海底棲息地收集的?？疾斓哪康氖翘剿骱兔枋鰱|太平洋的深海生物多樣性。

羅德里格斯·弗洛雷斯在去年的一次訪問中，在斯克里普斯海洋研究所的底棲無脊椎動(dòng)物收藏中，發(fā)現(xiàn)了第四、以及第五個(gè)物種。第五個(gè)物種是一個(gè)驚喜。該標(biāo)本收集于1990年，但在羅德里格斯·弗洛雷斯仔細(xì)檢查之前，并沒有被確認(rèn)為獨(dú)一無二。

羅德里格斯·弗洛雷斯說：“在哈佛大學(xué)比較動(dòng)物學(xué)博物館的藏品中發(fā)現(xiàn)三個(gè)新物種，另外兩個(gè)在斯克里普斯發(fā)現(xiàn)，這讓人超級(jí)興奮?！边@個(gè)群體是生活在如此深度的屈指可數(shù)的十足類甲殼動(dòng)物之一，它們?cè)谀抢锓浅ＸS富。這些十足動(dòng)物有一個(gè)垂直分布的限制，在某些深度你不會(huì)再發(fā)現(xiàn)任何東西，這使得這些動(dòng)物非常有趣。”

羅德里格斯·弗洛雷斯是一名分類學(xué)家，她正在訪問幾個(gè)博物館的收藏，收集材料以研究在幾個(gè)地方發(fā)現(xiàn)的這一群體的分類學(xué)和系統(tǒng)學(xué)。她通過檢查這些動(dòng)物的遺傳學(xué)，將分子方法應(yīng)用到這些動(dòng)物的研究中。從遺傳數(shù)據(jù)中，她和資深作者、OEB無脊椎動(dòng)物學(xué)館長(zhǎng)兼MCZ主任岡薩洛·吉里貝特（Gonzalo Giribet）教授發(fā)現(xiàn)，這些標(biāo)本在進(jìn)化上有很大分歧，它們的形態(tài)與它們的遺傳學(xué)不相符。

吉里貝特說：“雖然自然歷史收藏品承載著成千上萬的新物種，但這需要像弗洛雷斯這樣訓(xùn)練有素的分類學(xué)家的眼光、耐心，以使它們引起我們的注意。”

羅德里格斯·弗洛雷斯說："這一發(fā)現(xiàn)重新安排了這一群體的系統(tǒng)發(fā)育，該群體以前是由形態(tài)學(xué)特征來定義的。"在我們開始納入遺傳數(shù)據(jù)之前，這個(gè)群體的進(jìn)化并沒有得到充分的理解，這表明目前僅根據(jù)形態(tài)學(xué)對(duì)這些動(dòng)物進(jìn)行的分類并沒有反映出它們的進(jìn)化歷史。"

研究人員重建了來自太平洋沿岸、大西洋和印度洋的大約170個(gè)標(biāo)本的系統(tǒng)發(fā)育。"我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)普遍的模式，生活在一千米以下的標(biāo)本呈現(xiàn)出較淺的遺傳距離和整體較寬的地理分布范圍。特別是當(dāng)我們與生活在四百米或更淺的深度的相關(guān)物種相比時(shí)，"羅德里格斯-弗洛雷斯說。

從重建中，他們發(fā)現(xiàn)目前的鎧甲蝦的系統(tǒng)學(xué)需要進(jìn)行修訂。例如，他們的分析顯示，東太平洋的Janetogalathea californiensis，目前被歸入Galatheidae科，與munidopsids的關(guān)系更為密切。他們還發(fā)現(xiàn)，Munidopsis屬和Galatheidae科都不是單系的，這意味著它們并不像以前認(rèn)為的那樣是從一個(gè)共同的祖先群體下來的。

羅德里格斯·弗洛雷斯說："與來自大陸架和斜坡的Munidopsids相比，其中一些深海物種的分布范圍更廣，遺傳多樣性更淺"，"這表明深海集群在物種形成模式中的作用"。

羅德里格斯·弗洛雷斯利用MCZ的數(shù)字圖像設(shè)施，用顯微CT創(chuàng)建了三維模型，以說明完整的新物種的外部形態(tài)。這些模型在MCZ的數(shù)據(jù)庫中公開，供大家研究。

這些新物種的命名，是為了紀(jì)念領(lǐng)導(dǎo)探險(xiǎn)隊(duì)或作為合作者的研究人員、探險(xiǎn)船以及它們被發(fā)現(xiàn)的獨(dú)特地點(diǎn)。Munidopsis girguisi是為了紀(jì)念OEB教授彼得·吉吉斯（Peter Girguis），他是E/V Nautilus海洋探險(xiǎn)隊(duì)的首席科學(xué)家，該探險(xiǎn)隊(duì)收集了許多用于研究的物種。Munidopsis girguisi有一層模糊的微生物，這與Girguis的跨學(xué)科深海微生物學(xué)研究非常匹配。

Munidopsis cortesi和Munidopsis hendrickxi的命名，則是向哥斯達(dá)黎加大學(xué)的Jorge Cortés-Nu?ez教授和墨西哥國立自治大學(xué)的Michel Hendrickx教授的深海甲殼類研究人員致敬。Munidopsis nautilus的命名，則是為了向E/V Nautilus號(hào)船致敬，該船的遙控潛水器Hercules采集了該物種的唯一已知標(biāo)本。最后，Munidopsis testuda（拉丁語意為 "烏龜"）既參考了鎧甲蝦外殼的鱗狀紋理，也參考了加拉帕戈斯群島的標(biāo)志性巨龜，該物種就是在那里采集的。

吉里貝特說：“我們很幸運(yùn)有一個(gè)像哈佛大學(xué)比較動(dòng)物學(xué)博物館（MCZ）生物多樣性博士后獎(jiǎng)學(xué)金這樣的博士后項(xiàng)目，吸引年輕人才繼續(xù)對(duì)我們居住的這個(gè)星球隱藏的生物多樣性進(jìn)行這類發(fā)現(xiàn)。”

大約有100萬個(gè)物種面臨滅絕的威脅，其中40%的物種到2100年將面臨滅絕的威脅。深海占地球表面的70%以上。傳統(tǒng)上被認(rèn)為是一個(gè)巨大的同質(zhì)環(huán)境，在系統(tǒng)研究中納入分子數(shù)據(jù)，使科學(xué)家能夠在深海物種中發(fā)現(xiàn)區(qū)域生物多樣性和地方性（僅限于一個(gè)小的地理區(qū)域），而以前根據(jù)傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)認(rèn)為這些物種分布廣泛。

“我們?nèi)匀徊恢烙卸嗌傥锓N生活在我們的地球上，特別是生活在深海的海洋無脊椎動(dòng)物，” 羅德里格斯·弗洛雷斯說?！斑@個(gè)物種的問題是：海洋取到的樣品非常少，所以我們需要繼續(xù)探索深海收集更多的標(biāo)本，以便在深淵動(dòng)物消失之前對(duì)它們的分布范圍和進(jìn)化有一個(gè)完整的了解?！?/p>

整理：王芊佳

審核：綠茵

編輯：Pierre