系统发育研究揭示吸管虫亚纲新分类：Metacineta属的进化地位重塑

本期推荐：研究人员针对吸管虫亚纲(Suctoria)分类系统长期依赖出芽方式的局限性，通过整合扫描电镜(SEM)、微分干涉显微技术(DIC)和SSU rRNA基因测序，对Metacineta属三个物种进行系统发育研究。突破性发现该属应归入内出芽目(Endogenida)而非传统的外出芽目(Exogenida)，挑战了现行分类体系，为纤毛虫系统学提供全新视角。

　　

在微生物世界的隐秘角落，存在着一类被称为吸管虫(Suctoria)的奇特纤毛虫。它们如同海洋中的"捕蝇草"，成年期特化出触手结构却失去纤毛，仅通过自由游动的幼体进行扩散。这个神秘类群的分类百余年来始终围绕出芽方式展开——外出芽(Exogenida)、内出芽(Endogenida)和翻出芽(Evaginogenida)三大类群构成现行分类框架。然而，分子数据的匮乏使得这套体系如同"空中楼阁"，特别是对于外出芽目代表属Metacineta，其系统位置始终迷雾重重。

这种分类困境在Metacineta属表现得尤为突出。该属物种具有独特的"半包埋出芽"(semicircumvaginative budding)特征——芽体部分嵌入母体细胞质，传统上被归为外出芽目的过渡类型。但分子证据的缺失使得这个假说从未被验证，更引发对吸管虫整体分类系统的质疑。来自塞尔维亚诺维萨德大学、俄罗斯科学院动物研究所和泰国朱拉隆功大学的联合团队，选择Metacineta属三个物种作为突破口，通过多学科手段揭开这个演化谜题。

研究人员采用微分干涉显微镜(DIC)和扫描电镜(SEM)对采集自塞尔维亚和泰国五处水域的样本进行超微结构观察，重点解析萼部(calyx)的形态特征。通过单细胞分离技术获取Metacineta alata（原定为M. longipes var. alata）、M. macrocaulis和M. mystacina的SSU rRNA基因序列，结合现有数据库49个吸管虫序列，采用最大似然法(RAxML)和贝叶斯推断(MrBayes)构建系统发育树。AU检验(approximately unbiased test)用于验证分类假设，Kimura双参数模型计算遗传距离。

形态学分析揭示三个物种的萼部结构呈现渐进式进化：M. macrocaulis保留原始杯状萼部，M. mystacina发展出辐射状裂隙，而M. alata则形成独特的翼状脊突(crests)。SEM显示M. alata的脊突实为萼瓣(valves)的延伸结构，触手束从紧密贴合的瓣膜间隙伸出。分子系统发育树(支持率BP=1.00/BS=99%)显示Metacineta属与内出芽目的Dendrosoma-Heliophrya-Tokophrya分支构成姐妹群，而非传统认为的外出芽目代表Ephelota。AU检验显著拒绝(p=1.24e-05)Metacineta与Ephelota的聚类假设。

研究恢复了Stokes于1885年描述的M. alata物种地位，确认其七条脊突为稳定分类特征。发现M. macrocaulis顶端的"胶状层"(jelly-like substance)具有黏附特性，而M. mystacina的SSU rRNA基因存在两处独特插入(分别位于helix 31和helix 48区域)，总长度达2574bp。遗传距离分析显示泰国与塞尔维亚的M. alata分离株仅存在0.24%差异，而种间差异达5.36-7.64%。

这项研究彻底改变了吸管虫分类范式。分子证据表明半包埋出芽并非过渡类型，而是内出芽目的衍生特征，暗示出芽方式的进化存在趋同现象。提出的萼部演化模型——从简单杯状到裂隙结构再到完全封闭的脊突——为形态功能适应研究提供新框架。将Metacineta重新划归内出芽目，解决了该目长期存在的多系群问题，为修订吸管虫分类系统奠定基础。研究同时彰显了整合超微结构观察与分子数据在原生生物分类中的重要性，为其他疑难类群研究提供方法论示范。