北极海笔Virgularia glacialis的分类学修订：基于形态与分子证据的新属建立及物种重命名研究

本研究通过整合形态学与分子系统学方法，解决了北极海笔Virgularia glacialis Kolliker, 1870长期存在的分类争议。研究人员基于200余份样本和ROV影像数据，建立新属Glaciaptilum以容纳该物种，并确认其正确学名为Glaciaptilum steenstrupii comb. nov.。研究揭示了该物种作为北极软底生境关键构建者的生态价值，为海洋保护计划提供科学依据。

　　

在深邃寒冷的北极海域，有一类形如羽毛的奇特生物——海笔（sea pens），它们属于八放珊瑚（Octocorallia）中的Pennatulacea目。这些生物不仅是深海软底生态系统的"工程师"，更是海洋生物多样性的重要指标。然而，由于采样困难和历史标本遗失，北极海笔的分类一直迷雾重重。以Virgularia glacialis为例，这个自1870年命名以来就争议不断的物种，曾被不同学者冠以V. affinis、V. steenstrupii等至少5个异名，其分类地位和地理分布始终未能明确。

西班牙塞维利亚大学生物学院水生生物多样性与生态学研究组（Biodiversidad y Ecologia Acuatica, Universidad de Sevilla）的Pablo J. López-Gonzálex与冰岛海洋与淡水研究所的Steinunn H. Olafsdottir组成联合团队，依托BIOICE（冰岛水域底栖无脊椎动物调查）等重大项目获取的200余份标本和ROV影像数据，开展了这项历时25年的系统研究。他们发现，这种曾被描述为"罕见"的北极海笔，实际在冰岛周边海域形成密集种群，其独特的形态特征和分子证据都表明它应该归属于一个全新的属。这项突破性成果发表在《Marine Biodiversity》上，为北极海洋生物多样性研究树立了新标杆。

研究采用三大关键技术：1）通过HMDS（六甲基二硅氮烷）临界点干燥法制备显微结构样本，首次清晰呈现海笔的脊状构造（polyp ridges）和裸背轨迹（naked dorsal track）；2）对mtMutS、ND2和Cox1三个线粒体标记进行测序，构建包含27个Pennatuloidea物种的系统发育树；3）整合40个采样站的深度（223-1028米）和温度（-0.7至6.34°C）数据，绘制物种分布热图。这些方法为分类修订提供了多维度证据链。

形态学特征

通过解剖365毫米长的完整标本，研究人员发现该物种具有显著区别于Virgularia属的形态学特征：其羽枝（rachis）腹面的水螅体脊呈规则交替排列，远端几乎贴生（adnate），且背腹面不对称——背侧裸区宽达1.5毫米，而腹侧被重叠的水螅体完全遮蔽。这些特征在扫描电镜下清晰可见，成为新属建立的形态学依据。

分子系统学分析

基于2011bp的联合矩阵（mtMutS+ND2+Cox1），贝叶斯推断（BI）和最大似然法（ML）均显示该物种与Virgularia属形成独立分支。K2P遗传距离分析表明，新属Glaciaptilum与Virgularia属的平均遗传距离达3.43±0.91%，远高于Virgularia属内种间差异（1.13±0.40%）。系统树中，新属以100%支持率位于Virgulariidae科内，但与Anthoptilidae科（3.38%）、Veretillidae科（4.23%）明显分化。

命名法修订

通过考证1855-1955年的历史文献，研究确认Kolliker于1870年描述的V. steenstrupii才是该物种的有效名，而V. glacialis因缺乏正式描述应被废弃。新属名Glaciaptilum融合了拉丁文glacialis（冰川）与希腊语后缀-ptilum（羽毛），生动体现了其北极栖息地和羽状形态。

生态意义

ROV影像首次记录到该物种在丹麦海峡638米深处形成高密度种群（见SM视频1），单站数量超过40株。作为栖息地构建者，其周围聚集了Chondrocladia海绵、Gersemia属软珊瑚以及Lycodes鱼类等多类生物，凸显其在维持北极深海底栖群落中的关键作用。研究建议将这一新确认的"生态系统工程师"纳入北极海洋保护行动计划。

这项研究不仅解决了持续150年的分类争议，更通过分子与形态的整合分析，为海洋无脊椎动物分类学树立了新范式。新属Glaciaptilum的建立，标志着我们对北极八放珊瑚多样性认知的重要突破，其发现的密集种群更为气候变化下的北极生态系统监测提供了理想指标物种。正如作者在讨论中指出，这项研究"强调了对历史标本和文献进行批判性重审的价值，也展示了现代分子技术如何照亮分类学的'黑暗角落'"。