日本南大东岛深海Aricidea属多毛类（Paraonidae）的生物发光现象首报

《Scientific Reports》：A bioluminescent deep-sea polychaete within the genus Aricidea (Paraonidae) from Minamidaito Island, Japan

本研究针对深海多毛类生物发光多样性认知不足的问题，通过深海考察首次发现并证实了Paraonidae科Aricidea属物种在受刺激时发射绿光，拓展了环节动物生物发光已知类群范围，为研究发光机制演化提供了新模型。

　　

在深邃的海洋中，生物发光现象如同暗夜中的繁星，成为许多生物生存与繁衍的关键策略。环节动物门（Annelida）作为海洋底栖生物的重要类群，已有14个科被记录具有发光能力，但其发光机制、化学基础及演化路径仍存在大量未知。尤其对于分布广泛但研究薄弱的Paraonidae科，此前从未发现过发光物种。这一认知空白限制了人们对海洋生物发光多样性及其演化格局的理解。

为探索深海生物发光的新线索，研究团队依托“D-ARK”计划，利用遥控潜水器（ROV）对日本冲绳南大东岛周边461–539米深的石灰岩海床进行采样。在沉积物中，他们发现了一种隶属于Aricidea属的多毛类蠕虫，并通过化学刺激（氯化钾）首次诱发出其绿色生物发光。这一发现使Paraonidae成为环节动物中第15个已知的发光科，为比较发光机制与演化起源提供了宝贵材料。

研究主要采用形态学鉴定与分子系统发育分析相结合的方法。由于标本易损，研究人员通过关键特征（如锥形口前叶、中触角、简单毛细刚毛）初步将其归入Aricidea属，并进一步通过线粒体COI和16S基因序列构建系统发育树，确认其属于Aricidea/Paraonis分支，且与已有序列的物种均不同。发光特性通过机械或化学刺激后在低温海水中直接观察，并使用高灵敏度数码相机记录发光现象。

样本采集与形态鉴定

标本采集自南大东岛外海461米和539米深的珊瑚碎屑沉积物，通过ROV搭载的埃克曼抓斗获取。形态学观察显示其具备Aricidea属的典型特征，但因标本完整性差，未能鉴定到种或亚属水平。

生物发光特性

两个个体在氯化钾刺激后均发出微弱绿光，持续数秒，但发光强度过低无法进行光谱分析。与部分发光多毛类（如Syllidae科和Polynoidae科）不同，该物种发光后未检测到荧光信号，仅观察到刚毛的自发荧光，提示其发光化学机制可能独立于已知类型。

分子系统发育分析

基于COI和16S基因的分子系统发育树显示，该标本嵌套于Aricidea物种群中，支持其属于Paraonidae科，且与浅水近缘种（如Aricidea minuta）形成明显分化。科内部分属（如Levinsenia）为单系群，但Aricidea与Paraonis的分类关系仍需修订。

本研究首次报道了Paraonidae科的生物发光现象，将环节动物发光科的数量增至15个。Aricidea sp.的发光特性可能具有防御功能，但其具体生态角色仍需通过自然栖息地观察或浅水近缘种研究进一步验证。该发现凸显了深海探索对揭示生物发光多样性的重要性，并为后续研究发光化学基础（如是否涉及新型荧光素）提供了关键目标。由于深海采样困难，未来可关注浅水分布的近缘种是否具有发光能力，以建立更易操作的实验模型。

论文发表于《Scientific Reports》，通过多学科交叉手段填补了环节动物生物发光类群的空白，为理解这一性状的多次独立演化提供了新的比较框架。