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在缓步动物(Tardigrada)研究中,物种鉴定困难,生物多样性认知不足。研究人员对瑞典斯科讷省的 Macrobiotidae 科进行研究,发现 3 个 Mesobiotus 属新物种,还更新了该属系统发育关系。这为深入了解缓步动物多样性和进化提供了重要依据。
在奇妙的微观世界里,有一群 “小萌物”—— 缓步动物(Tardigrada),它们又被称为 “水熊虫”。这些小家伙凭借独特的外表和在极端环境下生存的能力,吸引了众多科研人员的目光。然而,目前对缓步动物的研究面临着诸多挑战。全球已知的缓步动物约 1400 种,但据估计还有大量物种未被发现。而且,在分类鉴定方面困难重重,尤其是 Macrobiotidae 科中的 Mesobiotus 属。该属物种数量多,成虫形态相似,仅依靠传统的形态学方法很难准确鉴定,这导致大量标本身份不明,严重阻碍了后续研究和保护工作。为了填补这些知识空白,来自瑞典自然历史博物馆(Naturhistoriska riksmuseet)、意大利摩德纳 - 雷焦艾米利亚大学(University of Modena and Reggio Emilia)以及瑞典克里斯蒂安斯塔德大学(Kristianstad University)的研究人员展开了深入研究。
研究人员对瑞典斯科讷省(Sk?ne County)的多个地点进行采样,通过整合分子工具(系统发育和基因划分)与经典的形态学和形态测量方法,详细研究了 Macrobiotidae 科的物种。研究取得了一系列重要成果,论文发表在《Scientific Reports》上。
在研究方法上,主要运用了以下关键技术:一是样本采集与处理,从斯科讷省不同地点收集苔藓、落叶和土壤样本,经过水合、筛选等操作分离出缓步动物及其卵;二是形态学观察,利用显微镜对标本进行观察、拍照和测量;三是分子分析,提取 DNA,扩增 18S、28S 和 COI 基因片段,进行测序和系统发育分析。
研究结果主要包括以下几个方面:
- 分子分析:通过对 18S 和 COI 基因的系统发育分析,结果与之前研究一致,支持 Mesobiosus 存在三个主要分支,且之前提出的形态学类群均非单系群。mPTP 和 PTP 分析在新物种界定上有不同结果,但综合多种因素确定了新物种的地位。
- 分类学:详细描述了三个新物种,即 Mesobiotus bockebodicus sp. nov.、M. skanensis sp. nov. 和 M. zelmae sp. nov.,包括其形态特征、DNA 序列等。同时,对 M. emiliae 和 M. mandalori 也进行了新的记录和描述。
- 讨论:研究表明,核苷酸序列在缓步动物分类中具有重要作用,能有效区分物种,避免因形态相似导致的误判。同时,形态学分析发现了一些新的特征,如某些物种体表的微小颗粒,可能是属内的共同特征。此外,研究还再次证实了 Mesobiotus 属中基于卵形态的形态学类群划分并不合理,其形态相似性可能是趋同演化的结果。随着新物种的发现,瑞典已知的缓步动物和 Macrobiotidae 科物种数量分别增加到 120 种和 26 种,斯科讷省成为缓步动物多样性的热点地区,进一步采样有望发现更多新物种。
综上所述,这项研究不仅丰富了人们对缓步动物多样性的认识,还为其系统发育研究提供了新的依据,对推动缓步动物领域的发展具有重要意义。同时,研究中采用的综合分类方法也为其他类似研究提供了借鉴,有助于更准确地鉴定物种,揭示生物多样性的奥秘。