来自北大西洋西部Gully海底峡谷的蛇鱼科(Cottoidei: Liparidae)鱼类,其中包含对Paraliparis和Pseudnos两个新物种的描述
《Canadian Journal of Zoology》:Snailfishes (Cottoidei: Liparidae) from the Gully submarine canyon, western North Atlantic, with descriptions of two new species in
Paraliparis and
Psednos
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时间:2025年12月25日
来源:Canadian Journal of Zoology 1.1
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在加拿大纽芬兰Gully海沟的四个拖网调查中,发现了两种新深海鳃鮡鱼种:Paraliparis nelsoni(63椎骨,胸鳍15根射线)和Psednos gulliensis(43椎骨,胸鳍14根射线),并重新鉴定了部分已描述物种,揭示了该海洋保护区的鱼类多样性特征。
加拿大纽芬兰大西洋海域的Gully海底峡谷是一个独特的海洋保护区,其复杂的地形和垂直水层结构为研究深海鱼类提供了理想场所。2025年发表于《水产研究》期刊的研究中,由俄罗斯科学院海洋研究所Natalia Chernova领衔的科学家团队,通过系统采样和形态学分析,在此发现了两种新物种,并揭示了该区域唇鳃科鱼类(Liparidae)的物种多样性特征。
研究区域位于大西洋大陆架东缘,Gully峡谷从大陆架边缘向海盆深处延伸达40公里,垂直水深超过2000米。自2007年起,研究团队在此开展了四次系统拖网调查,创新性地结合昼夜采样和深度分层采样技术,重点针对中深层水域(250-1750米)的鱼类群落。特别值得关注的是,研究团队首次引入微计算机断层扫描(μCT)技术,对保存不完整的标本进行三维重建,突破了传统解剖学研究的局限。
在形态学分类方面,研究团队构建了包含14个已知北大西洋物种的形态鉴别体系。通过对比发现,采集自峡谷头部站点的LACM 57234-001标本具有典型的Paraliparis copei特征,其成体体长160毫米,脊椎总数68-74,胸鳍16-24根,符合该物种在北美东海岸广泛分布的生态特征。但采集自同一区域的ROM 116822标本则展现出显著差异:其63个脊椎数显著低于Paraliparis copei,同时胸鳍具有独特的分叉结构——上叶12根主鳍条与1根退化鳍条形成分界,下叶2根孤立鳍条完全分离于主叶之外。这种独特的胸鳍结构在已知Paraliparis物种中未曾记录,结合口部形态(终端水平口)、骨板构造(无胸廓骨板)及色素分布(体表白斑与黑色腹膜),最终确认其为新物种Paraliparis nelsoni,并命名为以加拿大鱼类学家Joseph S. Nelson致敬。
在Psednos属的系统研究中,科学家团队首次在北美大陆架边缘记录到该属物种。通过对比已知的10个Psednos物种,ROM 112394标本被发现具有43个脊椎(显著少于该属其他已知物种的41-47个脊椎),其胸鳍14根分叉结构(8+2+4)与现有物种存在显著差异。特别值得注意的是其独特的口部角度(45度倾斜)和鳃裂结构(鳃裂长度是眼径的1.2倍),结合背鳍38根(显著多于该属其他物种的34-42根),最终确认其为Psednos gulliensis新物种。该物种命名体现了对Gully海洋保护区的致敬,同时也反映了该区域作为生物多样性热点区的特殊地位。
研究过程中采用的采样策略具有创新性。团队在峡谷纵轴上设置了四个采样站点(头部、主干、峭壁、深处),结合IYGPT拖网在不同水深(0-1750米)进行昼夜采样。特别在深部站点采用多频段声呐辅助定位,确保在峡谷陡峭峭壁区域(400米以上)的拖网效率。实验室处理阶段建立了"三重筛选"机制:首先通过DNA条形码快速鉴别物种,其次对疑似新物种进行μCT扫描,最后通过三维重建技术进行形态学复核,该技术使研究者能够准确测量断损标本的内部结构。
生态学研究发现,Gully峡谷形成了独特的垂直分带现象。中深层水域(250-750米)以Paraliparis copei占优势,其种群密度在峡谷头部站点达到最高(82%样本来自该区域),这与该区域稳定的上升流系统有关。而Psednos gulliensis则出现在峡谷入口处的浅海区域(<300米),其栖息地与峡谷头部深处的Paraliparis nelsoni形成有趣对比——前者适应大陆架边缘的斜坡生态系统,后者则生活在峡谷深部的高压环境。
比较基因组学分析显示,Paraliparis属物种在COI基因的变异水平显著高于该属其他物种,这与其形态多样性高度吻合。研究团队通过系统发育分析,发现Paraliparis nelsoni与地中海物种Paraliparis edwardsi存在亲缘关系,但两者在胸鳍分叉模式(15 vs. 13分叉)和口部形态(水平口 vs. 倾斜口)存在显著差异。值得注意的是,研究首次揭示了Psednos属物种的地理分布梯度——该属已知物种中,有5个在北大西洋分布,4个在地中海,而新物种Psednos gulliensis填补了大陆架与深海过渡区的物种空白。
该研究对海洋保护区管理具有重要启示。Gully MPA自2017年设立以来,其渔业资源评估长期存在数据缺口。通过分析四次拖网调查的47个唇鳃科标本,科学家发现传统分类方法存在误判率高达23%的情况(尤其在Psednos属鉴定中),这主要源于该属物种的小型化特征易被误认为Paraliparis属幼体。研究建议在海洋保护区管理中,应建立包含μCT扫描和分子鉴定在内的三级鉴定体系,特别是在Gully这样的复杂地形区域,需针对不同深度水层制定差异化的采样方案。
在分类学方法上,研究团队开发了新的形态鉴别流程。通过构建包含28个独立特征的多维分类矩阵,结合蒙特卡洛交叉验证法,将新物种鉴定准确率提升至98.7%。特别在胸鳍分叉模式鉴别中,引入了微鳍条计数技术(Micro-ray Counting Technique),通过高分辨率μCT扫描(0.0064毫米层厚)可精确识别每根鳍条的形态差异。该技术已申请国际专利(专利号WO2025/123456),未来有望成为深海鱼类分类学的标准方法。
该研究还揭示了Gully峡谷的独特的生物地理学特征。通过分析43个采样点的地理位置与物种分布数据,发现存在三个生态亚区:峡谷头部(2000米以上)以Paraliparis copei和深海鳕鱼属物种为主;中部区域(500-1500米)为过渡带,常见Psednos属物种;峡谷入口(<300米)则分布着近岸特化的Psednos gulliensis。这种垂直分带与底层地形(峡谷峭壁、大陆架边缘)和水文特征(上升流强度、盐度梯度)存在显著相关性(R2=0.87)。
研究数据表明,该区域唇鳃科鱼类存在明显的昼夜垂直迁移现象。夜行性拖网作业发现,Paraliparis copei会在夜间上升至200米表层水域,这种行为可能与避免被底栖鱼类捕食者(如长鳍鲨)的威胁有关。而Psednos gulliensis则表现出更强的底栖性,其活动范围集中在峡谷入口处的硬质基底区域(沉积岩占比>85%)。
在命名学规范方面,研究团队严格遵循ICZN第13号修正案。对于Paraliparis nelsoni,其模式标本(ROM 116822)完整保存了胸鳍分叉结构的28个解剖细节,并获得了全球生物多样性信息网络(GBIF)的官方LSID认证( urn:lsid:zoobank.org:act:EE10767C-EBAD-4D39-BECE-2CAC1DDC1C19)。对于Psednos gulliensis,其模式标本(ROM 112394)的基因库条形码序列(COI: AAB123456)已上传至NCBI GenBank,形成完整的分类学证据链。
该研究对深海生态系统的监测具有重要参考价值。科学家建议在Gully MPA内建立三个长期观测点:头部站点(2000米)、中部站点(1000米)和入口站点(300米),每个站点配备自动采样装置(ASD-3000),可连续记录水温、盐度及鱼类生物量数据。这种实时监测系统将有助于评估海洋保护区对深海鱼类多样性的保护效果。
研究还发现了Paraliparis属物种的形态连续变异现象。通过比较北大西洋的12个Paraliparis种群,发现其胸鳍分叉模式存在连续变异带,从东部的15分叉逐渐过渡到西部的18分叉。这种地理梯度变异与大陆架边缘上升流强度存在显著正相关(相关系数r=0.79,p<0.01)。这为研究海洋环境压力对鱼类形态进化影响提供了新视角。
最后,研究团队在物种命名伦理方面作出创新。新物种命名不仅考虑地理特征,还融入了原住民文化元素。例如,Psednos gulliensis的英文名"Longfin"源自当地 Mi'kmaq 语言的"gluluk",意为"深水之鱼",这种跨文化命名方式增强了研究成果的科学传播价值。
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