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为解决南极 Hydrodendron 属仅 1 种已知的认知局限,研究人员重检南极与亚南极多地样本,发现该属多样性远高于此前认知,描述 5 个新种,厘清物种分布与刺丝囊特征,为南极生物多样性及分类学研究提供关键新见解。
南极,这片被冰雪覆盖的极端之地,却孕育着独特而丰富的海洋生命。作为全球最重要的海洋生态系统之一,南大洋以极高的特有性著称,如双壳类和苔藓动物特有性约 50%,腹足类更是高达 78% 。在南极底栖生态系统中,底栖水螅虫(Hydrozoa,一类腔肠动物)是多样性极高且独特的类群,约 70% 的物种为特有种,部分还成为栖息地构建者和附生生物多样性热点 。然而,对于 Hydrodendron Hincks, 1874 属,此前仅确认 Hydrodendron arboreum(Allman, 1888)一种分布于南极与亚南极水域,这与南极生物高多样性的特征似乎不符 。
西班牙巴伦西亚大学(Universidad de Valencia)卡瓦尼列斯生物多样性与进化生物学研究所 / 动物学系的 Alvaro L. Pe?a Cantero 研究团队,通过对南极与亚南极多地采集样本的深入研究,揭开了 Hydrodendron 属的神秘面纱。他们发现该属在这些水域的多样性远超预期,描述了 5 个新物种,并厘清了其分类、分布及刺丝囊特征,相关研究成果发表在《Polar Biology》上 。
研究人员开展研究时用到的主要关键技术方法包括:对来自西班牙南极考察等多个科学考察采集的南极与亚南极不同地点样本进行研究,样本涵盖布韦岛、南设得兰群岛等多个区域;通过复合显微镜和体视显微镜对标本进行检查、测量、绘图和拍照;利用干涉相差显微镜观察和测量刺丝囊(nematocysts),记录未排出刺丝囊的长度和宽度等数据,并统计范围、平均值和标准差 。
研究结果
- Hydrodendron 属物种多样性远超预期:研究发现南极与亚南极水域的 Hydrodendron 属并非仅此前已知的 Hydrodendron arboreum 一种,而是存在更高的多样性,新发现了 5 个物种,分别为 Hydrodendron bathyalis sp. nov.、Hydrodendron bouvetensis sp. nov.、Hydrodendron glacialis sp. nov.、Hydrodendron peculiaris sp. nov. 和 Hydrodendron semiadnatus sp. nov. 。
- 物种分布特征明确:Hydrodendron arboreum 实际局限于亚南极水域,此前的南极记录实为新种;Hydrodendron bathyalis sp. nov. 仅见于南极布兰斯菲尔德海峡深水区;Hydrodendron bouvetensis sp. nov. 分布于布韦岛和南设得兰群岛水域;Hydrodendron glacialis sp. nov. 局限于南极高纬度地区;Hydrodendron peculiaris sp. nov. 为南乔治亚地区沙格岩特有;Hydrodendron semiadnatus sp. nov. 目前仅知分布于布韦岛附近水域 。
- 水深分布规律显现:除 Hydrodendron bathyalis sp. nov. 发现于深水区外,其余所有物种均为 shelf 物种 。
- 刺丝囊特征揭示物种分组:所有物种均有 4 种大小等级的刺丝囊,但基于最大刺丝囊类型可分为 3 个明显不同的物种组,第一组包括 Hydrodendron arboreum 等,以具大型假刺丝囊(pseudostenoteles)为特征;第二组为 Hydrodendron glacialis sp. nov. 和 Hydrodendron semiadnatus sp. nov.,具大型微 basic 刺丝囊(microbasic mastigophores);第三组为 Hydrodendron peculiaris sp. nov.,具大型无刺等丝刺丝囊(atrichous isorhizas) 。
研究结论和意义
该研究通过对南极与亚南极 Hydrodendron 属的深入研究,显著提升了对该属物种多样性的认知。研究不仅描述了 5 个新物种,还厘清了原有物种的分布范围,发现 Hydrodendron arboreum 实际局限于亚南极水域。同时,基于刺丝囊特征对物种进行分组,为后续分子研究探究这些组是否代表不同谱系奠定了基础。
这一发现凸显了南极与亚南极底栖生物群落中该类群的重要性,也强调了在当前气候变化背景下,对这些水域物种进行全面 inventory 的迫切需求,为南极生物多样性保护和生态研究提供了关键科学依据 。