《Inland Water Biology》:Lychaete herpestica (Cladophoraceae): a New Alien Species in the Black Sea
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这是外来物种 Lychaete herpestica (Mont.) M.J. Wynne 在黑海的首次记录。这种大型海藻起源于印度-太平洋,此前被收录由CIESM开发的地中海外来大型植物数据库中。该外来物种在位于克里米亚南海岸(SCC)的马丁扬角自然公园水域
这是外来物种 Lychaete herpestica (Mont.) M.J. Wynne 在黑海的首次记录。这种大型海藻起源于印度-太平洋,此前被收录由CIESM开发的地中海外来大型植物数据库中。该外来物种在位于克里米亚南海岸(SCC)的马丁扬角自然公园水域的假潮间带被发现。这与其在现代分布范围界限内对潮间带的依赖性相一致。研究人员对所研究的标本进行了分类学诊断,并阐明和展示了该物种在新区域的关键形态和形态测量特征。该物种进入亚速-黑海盆地,可能是由于在2023至2024年间,随软体动物幼贝从其原始分布区被意外引入的结果。在新区域的边界内,L. herpestica 能够广泛扩散并成功归化,其发育可能具有显著的季节性,并在夏季达到顶峰。然而,考虑到其狭窄的生境限制以及对水动力因素的脆弱性增加,该物种的大规模发展及其随后对本土群落结构的改变是不太可能的。与此同时,从供体区域进口水生生物以及外来物种从地中海的自行扩散,使得研究人员毫不怀疑,在黑海和亚速海发现新的外来大型植物的频率将会增加。在全球气候变化的背景下,其中一些物种的归化可能会严重影响该半封闭盆地的生物群结构和自然环境状态。
在当今时代,黑海是一个广阔的内陆半混合咸水体,拥有深海盆地和由大洋型地壳形成的海底。它是大西洋地中海盆地的一部分,通过博斯普鲁斯海峡和达达尼尔海峡与之相连。黑海的大型植物区系作为地中海植物区系的一个贫化变体,目前包含约450个物种。近年来,由于来自其他地区的物种迁入,该区系不断得到丰富。自20世纪70年代中期以来,已有超过30种地中海大型植物进入黑海并归化,其中部分此前被认为是黑海本土植物区系成分的物种,现亦被归为外来种类。在过去100至150年的全球化进程中,进入地中海盆地的大部分外来大型植物起源于太平洋和印度洋,它们进一步进入黑海,对其生物群构成威胁。与此同时,来自印度-太平洋的新外来物种 Lychaete herpestica (Mont.) M.J. Wynne 被研究人员在克里米亚南海岸(SCC)记录到,该区域此前已有太平洋变性物种 Bonnemaisonia hamifera Har. 入侵。开展这项研究是为了确立外来物种进入新接收区域的事实,并尝试表征推测的迁入时间、路径、媒介以及入侵的可能性。
研究人员在克里米亚南海岸(SCC)的特别自然保护区(SPNA)“马丁扬角”水域开展了研究,该区域自1973年起持续监测底栖带植被覆盖物的组成和状态。宏植物样本于2024年8月8日采集,采样地点位于保护区水域西部和中部假潮间带的水工建筑物上。样本采用0.01 m2样方随机采集,并设置了十个重复,生物量以鲜重表示。
研究结果与讨论部分总结了该物种的发现与特征。Lychaete herpestica 广泛分布于印度洋和太平洋的热带及温带水域。该物种于20世纪40年代首次在地中海盆地被发现,推测是通过苏伊士运河引入的。迄今为止,该物种在地中海的分布主要集中在靠近运河的东地中海,并已归化。在SPNA“马丁扬角”水域,研究人员仅在假潮间带检测到 L. herpestica 的藻体,主要生长在消浪混凝土块的侧壁上。其生物量为21.2 g/m2,占总植被生物量的2.19%。该藻体由单列分枝丝体形成暗绿色坚硬的垫状半球形藻体,直径2–6 cm。藻体细胞壁厚10–35 μm,色素体为网状。研究发现其具有两种类型的侧枝,且侧枝顶端的细胞延伸出能够附着在各种基质上的珊瑚状或指状延伸物。这些次生指状附着器官不仅提供藻体附着,还促进各分枝的多次愈合,形成富含空气的海绵状球体,赋予藻体刚性和抗撕裂性,但也使其在假潮间带易受水动力破坏。
通过形态学比较,研究人员发现所采样本的诊断特征符合 L. herpestica 的种级特征,并将其与亚速-黑海盆地已知的同属物种 L. pellucida 和 L. echinus 进行了区分。后者的细胞较短且末端膨大,常形成轮生分枝。关于入侵路径,基于2020至2023年的历史样本分析,确认该物种在2023年底至2024年初进入该区域。其随黑海至马尔马拉海的表层洋流自行扩散的可能性较低,而由船舶压载水携带或随从亚洲进口的双壳类幼贝意外引入的可能性更高。考虑到全球气候变化背景下的海水升温,预测包括来自热带海域的外来大型海藻进入并成功归化的速度将加快。
最后在研究结论部分,研究人员总结了该物种的首次记录。该外来物种起源于印度-太平洋,此前已被收录由CIESM开发的地中海外来大型植物数据库中。其在SPNA“马丁扬角”水域的假潮间带被发现,印证了其对潮间带的生境依赖。该物种诊断特征与所检样本一致,推测是在2023至2024年间随软体动物幼贝从原始分布区意外引入亚速-黑海盆地的。在水文条件限制下该物种不太可能大规模发展,但从供体区域直接进口水生生物以及外来物种从地中海自行扩散,将不可避免地增加黑海和亚速海发现新外来植物的频率。在全球气候变化背景下,部分新物种的归化将实质性地改变该半封闭内陆盆地的生物群结构和自然环境状态。该研究论文发表在《Inland Water Biology》上。