加勒比海哥伦比亚沿岸与马尾藻(Sargassum)关联的自由生活附着型多肠目涡虫(单肠涡虫纲,多肠目)的研究

【字体: 时间:2025年05月23日 来源:Biodiversity Data Journal

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  为明确与漂浮马尾藻关联的多肠目涡虫多样性及分布,研究人员对哥伦比亚加勒比海沿岸马尾藻中的涡虫开展研究,首次发现Gnesioceros sargassicola和Chatziplana grubei,提供了形态、分子数据,将哥伦比亚记录种数增至 26 种,为相关生态研究奠定基础。

  
在浩瀚的海洋生态系统中,漂浮的马尾藻(Sargassum)宛如一座座移动的 “生物城堡”,为众多海洋生物提供了栖息、觅食和繁殖的场所。多肠目涡虫(Polycladida)作为其中的一类重要成员,虽在海洋食物网中扮演着捕食者和猎物的双重角色,但其在加勒比海地区的分布、多样性及生态作用长期未被充分认知。尤其是与漂浮马尾藻关联的种类,以往研究多集中于马尾藻海和墨西哥湾,而哥伦比亚加勒比海沿岸的相关数据近乎空白。因此,深入探究该区域与马尾藻相关的多肠目涡虫种类,对于完善全球涡虫生物地理格局、理解马尾藻生态系统的生物多样性具有重要意义。

为填补这一研究空白,来自哥伦比亚相关研究机构的科研团队开展了针对性研究。研究人员聚焦哥伦比亚加勒比海沿岸的马尾藻群落,通过系统的样本采集与分析,首次揭示了该区域与漂浮马尾藻关联的多肠目涡虫组成,相关成果发表在《Biodiversity Data Journal》。

研究主要采用了以下关键技术方法:

  • 样本采集与处理:利用卫星影像(CoastWatch OceanView、SIMAR-SATsum)定位马尾藻斑块,于 2022-2023 年在哥伦比亚加勒比海的 Corales de Profundidad 国家自然公园等区域采集样本,通过硫酸镁海水溶液麻醉涡虫,分离并保存标本。
  • 形态学鉴定:对标本进行整体封片和组织切片(苏木精 - 伊红染色),借助显微镜观察生殖结构等形态特征,依据分类学文献进行物种鉴定。
  • 分子生物学分析:提取基因组 DNA,扩增 28S rDNA 的 D1-D2 区域并测序,通过 BLAST 与已知序列比对,确认物种分子身份。

研究结果


新记录物种的形态与分子特征


通过对采集到的涡虫标本进行详细的形态学观察,研究人员发现了Gnesioceros sargassicolaChatziplana grubei两种多肠目涡虫。前者身体具特定形态的眼点和生殖结构,如 “俱乐部状” 附属物与雌性生殖孔相连,组织切片显示其内部可能包含精子;后者的交配刺基部存在先前未被报道的小刺结构,且生殖系统中未观察到 Lang's 囊。分子分析显示,G. sargassicola的 28S rDNA 序列与哥伦比亚沿岸已报道的近缘种相似度达 100%,C. grubei序列与Hoploplana属物种高度相似(>94%)。

生态分布与种群特征


两种涡虫均附着于漂浮的Sargassum natansS. fluitans藻体,2023 年采样中总计发现 174 例个体,其中C. grubei占 134 例,为优势种。丰度最高的样本来自 Pa7 斑块,反映出涡虫分布与马尾藻聚集程度的相关性。此外,研究还记录了其他附着生物如甲壳类、多毛类等,表明马尾藻群落是复杂的微生态系统。

分类学修订与生物地理学意义


研究对Chatziplana属的分类特征进行了修订,指出其雄性生殖系统的肌肉球结构及雌性无 Lang's 囊的特点。结合历史数据,G. sargassicola此前在哥伦比亚仅发现于岩礁海岸,本次研究首次确认其与漂浮马尾藻的关联,扩展了其生态位;C. grubei则是哥伦比亚新记录种,使该国多肠目涡虫记录种数增至 26 种。两种涡虫的分布可能受巴拿马 - 哥伦比亚环流等海洋动力影响,随马尾藻扩散至加勒比海南部。

研究结论与讨论


本研究首次系统报道了哥伦比亚加勒比海沿岸与漂浮马尾藻关联的多肠目涡虫种类,通过形态学与分子生物学结合的方法,确认了Gnesioceros sargassicolaChatziplana grubei的分布,填补了该区域生物多样性研究的空白。研究结果不仅为多肠目涡虫的全球分布图谱增添了关键数据点,也为理解马尾藻生态系统的 trophic 网络提供了新视角。

值得关注的是,随着全球气候变化和营养盐输入增加,马尾藻群落规模呈扩大趋势,其携带的附着生物(如多肠目涡虫)的扩散可能对区域生态平衡产生潜在影响。本研究揭示的涡虫与马尾藻的紧密关联,提示需进一步关注这类 “附着型 fauna(clinging fauna)” 的生态功能,及其在海洋物质循环和生物入侵中的角色。此外,研究中发现的生殖结构细节(如G. sargassicola的疑似精子载体)为多肠目涡虫的繁殖生物学研究提供了新线索,有助于深化对其演化适应机制的认知。

总之,该研究通过多学科手段,系统解析了加勒比海南部马尾藻关联涡虫的多样性,为海洋生物地理学、生态学及分类学研究提供了重要基础数据,也为应对马尾藻相关的环境挑战提供了科学依据。

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