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在海洋生物研究中,Zibrowia 属此前被认为是单型属。为探究其真实多样性,研究人员对采自台湾 Tubastraea 珊瑚的 Zibrowia 进行形态与分子分析。结果发现 3 个新物种,表明 Zibrowia 是隐种复合体,为海洋生物分类研究提供了新依据。
在广袤神秘的海洋世界里,珊瑚礁犹如一座绚丽多彩的海底城市,孕育着无数奇妙的生物。其中,一类寄生在珊瑚体内的微小生物 ——Ascothoracida(鞘甲亚纲),一直吸引着生物学家们的目光。Ascothoracida 包含众多寄生甲壳类动物,它们寄生于刺胞动物门(Cnidaria)和棘皮动物门(Echinodermata)的各类生物体内。而 Petrarcidae 科的成员,作为珊瑚内寄生虫,更是在珊瑚的生活中扮演着特殊角色。
Zibrowia 属便是 Petrarcidae 科中的一员。长久以来,人们一直认为 Zibrowia 属仅有一种物种 ——Z. auriculata。即便在不同地区、不同珊瑚宿主身上发现了 Zibrowia 的身影,依据传统形态学特征,它们都被归为这单一物种。然而,随着研究的深入,一些问题逐渐浮现。例如,不同宿主和地区的 Zibrowia 在形态上存在细微差异,这是否意味着它们是不同的物种?而且,Petrarca madreporae 这一兼具 Petrarca 属和 Zibrowia 属特征的物种出现,让 Zibrowia 属的有效性受到质疑,它是否应被并入 Petrarca 属?这些问题如同迷雾,笼罩着 Zibrowia 属的研究。
为了驱散这些迷雾,来自俄罗斯莫斯科国立大学(White Sea Biological Station, Biological Faculty, Moscow State University)和中国台湾中央研究院生物多样性研究中心(Biodiversity Research Center, Academia Sinica)的研究人员 Gregory A. Kolbasov、Yao-Feng Tsao 和 Benny K. K. Chan,踏上了探索 Zibrowia 属奥秘的征程。
研究人员运用综合分类法,结合形态学和分子分析,对采自台湾绿岛附近珊瑚礁、寄生于 Tubastraea 珊瑚的 Zibrowia 样本展开研究。这一研究意义重大,它不仅揭示了 Zibrowia 属的真实多样性,确认了 3 个新物种 ——Zibrowia mucronata sp. nov.、Zibrowia caudata sp. nov. 和 Zibrowia trifurcata sp. nov.,还表明 Zibrowia 属是一个隐种复合体,为海洋生物分类学的发展提供了关键信息,也让人们对海洋寄生虫与宿主的关系有了更深入的理解。该研究成果发表在《Marine Biodiversity》杂志上。
研究人员采用了多种关键技术方法。在样本采集方面,通过 SCUBA 潜水在 3 - 20 米深的珊瑚礁采集 Zibrowia 活体样本。形态学分析上,运用光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察样本,为清晰呈现几丁质结构,对样本进行 10% KOH 溶液处理。分子分析则从肌肉组织提取 DNA,扩增线粒体 DNA 标记细胞色素 c 氧化酶亚基 1(COI)部分序列,进行测序,并运用多种方法进行物种界定。
研究结果主要体现在以下几个方面:
- 系统学分类:新发现的 3 个物种在形态上各具特点。Zibrowia mucronata sp. nov. 的甲壳具有发达的后叶,后叶与前部之间有小的收缩,腹侧有明显的圆顶状突起和密集的乳头;有 6 对胸足,触角较为细长。Zibrowia caudata sp. nov. 甲壳后叶发达且无收缩,腹侧无明显圆顶状突起,可能有 5 对胸足,触角较为粗壮,第二腹节有明显的背侧后瓣。Zibrowia trifurcata sp. nov. 甲壳后叶发达且有小收缩,腹侧有短的圆顶状突起,可能有 5 对胸足,腹部末端有三个微小的突起。
- 分子分析:通过邻接法(NJ)、最大似然法(ML)和贝叶斯推断(BI)构建的 COI 基因树显示,Zibrowia 样本形成一个单系群,并分为三个不同的簇,分别对应 3 个新物种,还有一个样本(CEL_ZI_06)聚类情况特殊。种内 K2P 遗传距离为 0.005 - 0.023,种间为 0.033 - 0.123,与 Petrarca 属的遗传距离特征相似。运用自动条形码间隙发现(ABGD)、自动分区分析(ASAP)、泊松树过程(PTP)模型和广义混合 Yule 溯祖(GMYC)等方法进行物种界定,虽结果存在差异,但总体支持样本包含多个物种。
研究结论和讨论部分进一步深化了研究意义。分子分析有力证明 Zibrowia 属和 Petrarca 属是不同且有效的属。Zibrowia 属具有独特的形态特征,如甲壳后叶发达、阴茎单尖、第三腹节远端细长等,可与 Petrarca 属区分开来。同时,研究揭示了不同 Zibrowia 物种在形态上的差异,如甲壳形状、触角形态、口器结构和腹部形态等,这些差异为物种鉴定提供了重要依据。此外,研究还推测 Zibrowia 与 Petrarca 属类似,以宿主珊瑚为食,这为理解寄生虫与宿主的生态关系提供了新视角。总体而言,该研究解决了 Zibrowia 属分类学上的诸多疑问,为海洋生物多样性研究做出了重要贡献,也为后续相关研究奠定了坚实基础。