《Journal of Eukaryotic Microbiology》：Taxonomic Revision of the Globally Widespread Cryptic Rhynchomonas Morphospecies Complex
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Rhynchomonads是一类广泛分布的小型无色异养鞭毛虫，已在多种水生和土壤环境中被确认存在。迄今为止，Rhynchomonas nasuta (Stokes 1888) Klebs 1892是被普遍接受的物种。然而，系统发育研究揭示了显著的遗传分化，表明
Rhynchomonads是一类广泛分布的小型无色异养鞭毛虫，已在多种水生和土壤环境中被确认存在。迄今为止，Rhynchomonas nasuta (Stokes 1888) Klebs 1892是被普遍接受的物种。然而，系统发育研究揭示了显著的遗传分化，表明这一高度成功的形态型的分离株并非全部属于同一物种。为解决这一争议，研究人员开展了一项整合分类学研究，结合了形态学、自体生态学和分子系统发育方法。尽管形态学特征不足以进行可靠的物种界定，但盐度耐受性实验与系统发育分析（18S和28S rDNA序列）的结合揭示出了清晰且得到良好支持的支系。所得结果支持在Rhynchomonas属内描述九个新种（Rhynchomonas minimamirounga n. sp.、Rhynchomonas reesi n. sp.、Rhynchomonas coloniensis n. sp.、Rhynchomonas eder n. sp.、Rhynchomonas mylnikovi n. sp.、Rhynchomonas baltica n. sp.、Rhynchomonas iris n. sp.、Rhynchomonas pyschnyi n. sp.、Rhynchomonas oltome n. sp.）。此外，研究人员为Rhynchomonas nasuta指定了一个新模式，并确认Rhynchomonas metabolita Pshenin 1964为有效种。
一、研究背景与科学问题
异养纳米鞭毛虫是全球最多样化和最丰富的真核生物之一，在营养矿化、塑造细菌群落结构以及将大量细菌生物量传递至更高营养级方面发挥着关键作用。动基体目原生动物是原生生物群落的重要组成部分，在底栖生境中丰度高且多样性丰富。其中，波豆虫科的重要代表如 Neobodo 和 Rhynchomonas 在水生和土壤生态系统中无处不在。Rhynchomonas 形态型以其明显的前端吻突为特征，该吻突约等于细胞长度的一半，用于搜寻食物颗粒。该类群作为早期生物膜定殖者和细菌细胞的异养消费者而被广泛认知，已在全球多样的生境中被报道，包括海洋、淡水、土壤乃至极端环境（如热泉、高盐湖、缺氧区和海冰卤水）。
长期以来，Rhynchomonas nasuta 是该属唯一被普遍接受的物种。然而，系统发育研究揭示了其内部存在相当大的遗传分化，表明这一形态型并非单一物种，而是一个隐存种复合体。此前已有多次研究呼吁对该复合体进行系统发育和分类学修订。因此，本研究旨在通过整合形态学、自体生态学、生物地理学和系统发育学的方法，解析这一隐存种复合体，揭示其隐藏的多样性。
二、主要研究方法
研究人员从全球不同海洋、半咸水和淡水环境中采集样品，获取了1995年至2023年间的单克隆培养物。关键技术方法包括：
- 1.
系统发育分析：基于18S小亚基核糖体DNA和28S大亚基核糖体DNA序列，对89个分离株及GenBank序列进行最大似然法和贝叶斯推断分析。
- 2.
形态学表征：利用高分辨率视频增强微分干涉差显微镜和扫描电子显微镜对16个代表性分离株进行形态测量与超微结构观察。
- 3.
盐度耐受性实验：对16个选定的分离株进行梯度盐度耐受性测试，以评估不同系统发育支系的生态生理差异。
三、研究结果
3.1 系统发育分析
基于串联比对（4573个核苷酸）的系统发育树将所有分离株分为六个主要支系（Clade I-VI）。Clade VI作为基部类群与其他五个支系遗传距离最大。Clade I主要由来自大西洋深海、表层水、太平洋、地中海、波罗的海半咸水及格陵兰冰川淡水湖的分离株组成，它们被鉴定为 Rhynchomonas metabolita。Clade II包含三个分支，分别对应海洋/半咸水分离株、深海分离株（R. minimamirounga n. sp.）以及德国莱茵河地区的淡水分离株（R. reesi n. sp.）。Clade III（Rhynchomonas）包含两个淡水亚支以及一个海洋和一个土壤分离株。Clade IV仅含四个海洋和半咸水分离株。Clade V包含14个分离株，包括淡水、盐沼、波罗的海半咸水以及大西洋/加勒比海的分离株，代表了多个新种。Clade VI仅含三个海洋和半咸水分离株，遗传分化显著。
3.2 形态学
所有研究的分离株均共享相似的基本形态特征：无色扁平卵圆形细胞体、前端可弯曲的吻突、长后鞭毛（末端具轴丝）和短前鞭毛。研究人员发现，细胞面积与后鞭毛长度的比值在分离株内非常稳定，但在不同分离株间差异较大，无法作为区分不同支系或物种的可靠形态学指标。研究观察到疑似包囊的形成，并记录了杆状菌和球菌的摄取。
3.3 盐度耐受性实验
盐度耐受性结果显示不同分离株之间存在巨大差异。淡水分离株均为窄盐性，只能耐受有限的半咸水条件（最高约27 PSU）。多数半咸水分离株表现出较宽的耐受范围，例如 R. baltica n. sp. 耐受高达86 PSU。海洋分离株中，属于Clade I和II的分离株（包括 R. metabolita 和 R. minimamirounga n. sp.）展现出最高的耐盐性，可耐受超过90甚至135 PSU，而其他海洋分离株（如 R. eder n. sp.）则为窄盐性海洋种。淡水与海洋分离株之间在盐度耐受性上几乎没有重叠。
四、讨论与结论
4.1 Rhynchomonas nasuta 新模指定
由于原始模式标本不可得，研究人员指定分离株AY490214（来自英国Priest Pot）作为 R. nasuta 的新模式。该地点是一个研究透彻的富营养池塘，可能最接近原始描述的生境条件，且该分离株与来自德国和中非共和国的其他淡水分离株聚为一支，显示了广泛的分布。
4.2 形态学数据
研究表明，仅凭形态学测量无法有效区分这些隐存种，因为细胞大小和体积会随食物和环境条件变化，体现了高度的表型可塑性。未来详细的超微结构研究或许能提供区分依据，但对于常规鉴定，基因型特征更为实用。
4.3 生态学
Rhynchomonas 分离株的地理分布模式多样：部分物种（如 R. reesi n. sp.、R. coloniensis n. sp.）似乎局限于特定区域，而另一些（如 R. metabolita、R. nasuta）则呈全球广布。盐度耐受性实验清晰地表明，淡水分离株为窄盐性，海洋分离株中的某些种类（如 R. eder n. sp.）也为窄盐性，而Clade I和II的成员则为广盐性。这种生理上的显著差异强烈支持了它们属于不同物种的观点。淡水与海洋环境的适应似乎在多个支系中独立发生。
4.4 分子数据与系统发育
本研究使 Rhynchomonas 形态型的可用序列数量几乎翻倍，并揭示了新的系统发育谱系。在缺乏明确的生理和形态聚类的情况下，研究人员遵循基于基因型和自体生态学数据来界定物种的原则，最终描述了九个新种，并为 R. nasuta 指定了新模，同时确认了 R. metabolita 的有效性。这解决了长期以来对该隐存种复合体的分类学争议，表明 Rhynchomonas 形态型是一个在遗传和生理上适应不同生态位的成功形态类型，执行着相似的生态功能。
