新发现!南极 Livingston 岛海岸线独特单室有孔虫的奥秘揭示

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:European Journal of Protistology 1.9

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  为探究单室有孔虫(Monothalamid Foraminifera)的多样性及生态特征,研究人员对南极 Livingston 岛海岸线样本研究。发现新属种 Pensilisphaera antarcticaensis,其有独特漂浮行为,该研究为有孔虫研究提供新视角,丰富了对海洋生物多样性的认知。

  在神秘的海洋世界里,有孔虫作为一类独特的生物,一直吸引着众多科研人员的目光。有孔虫是原生生物,与放射虫是姐妹群,同属根足虫门(Rhizaria)。它们能形成单室(monothalamous)或多室(polythalamous)的外壳,外壳成分多样,包括有机物质、粘合颗粒或钙质。然而,过往大部分研究都聚焦于具有坚硬钙质外壳的多室有孔虫,有机壁和粘合质的单室有孔虫却备受冷落。尽管近几十年借助分子和形态学技术,发现了不少单室有孔虫新物种,但仍有许多未知等待探索。
为了填补这些知识空白,来自国外的研究人员开展了一项针对南极海洋单室有孔虫的研究。他们将目光投向了南极 Livingston 岛海岸线,这里独特的海洋环境或许隐藏着不为人知的有孔虫奥秘。经过深入研究,研究人员发现了一种全新的单室有孔虫,并将其命名为 Pensilisphaera antarcticaensis。这一发现意义重大,不仅丰富了有孔虫的物种多样性,还为理解有孔虫的生态和进化提供了新的线索。该研究成果发表在《European Journal of Protistology》上。

研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先是样本的采集与培养,在南极 Livingston 岛 Byers 半岛海岸线采集海洋沉积物样本,带回实验室培养观察;其次是显微镜观察技术,利用多种显微镜对样本进行观察、拍照和测量;最后是分子生物学技术,提取样本 DNA,扩增 18S rRNA 基因并测序,进行系统发育分析。

研究结果如下:

  • 分类学描述:确定了新属 Pensilisphaera 及新种 Pensilisphaera antarcticaensis。其个体呈球形或略椭圆形,有机壁透明、柔韧,常被黏液层包围,有 1 - 5 个细胞核。细胞直径约 75μm,以硅藻和小型鞭毛虫为食,在培养过程中会围绕浮游硅藻漂浮,在硅藻缺乏时则附着在培养皿底部。
  • 分子系统发育:通过对 18S rRNA 基因序列分析构建系统发育树,发现 Pensilisphaera antarcticaensis 属于一个新的单室有孔虫谱系,位于一些已知分支的基部,但部分分支关系的支持率有待提高。
  • 差异诊断:与相似物种如 Allogromia laticollaris、Allogromia arnoldi 和 Astroperuliidae 进行对比,Pensilisphaera antarcticaensis 在大小、形态特征、有无黏液层、细胞核数量等方面存在明显差异,从而得以区分。

研究结论和讨论部分指出,Pensilisphaera antarcticaensis 虽在形态上与典型的 allogromiid 相似,但分子分析表明它是独立的单室有孔虫谱系。其独特的漂浮行为引发了研究人员的深入思考,这种行为可能是一种扩散机制,与底栖有孔虫的传统扩散策略不同。Pensilisphaera antarcticaensis 体型较小,有机壁轻盈,能主动与浮游硅藻结合,这或许是其适应半浮游生活方式的表现。若在自然环境中也存在这种漂浮行为,将为该物种带来诸多生态优势,如远距离扩散和获取浮游食物资源,开拓了新的生态位。不过目前这些结论仅基于实验室观察,其在南大洋自然浮游生物中的存在情况,还需通过浮游拖网采样或海洋环境测序进一步证实。这项研究为有孔虫的研究打开了新的大门,激励着科研人员在未来继续探索海洋生物的奥秘,深入了解这些微小生物在生态系统中的重要作用。

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