客观日本

北海道大学等在北海道高山地带寒冷河流中发现“仅靠雌性即可繁殖”的新种苔藓虫

2022年05月18日 生物医药

北海道大学研究生院理学院的博士生宗像Mizuho、讲师角井敬知和葛西临海水族园的动物解说员田中隼人组成的研究团队,从北海道大雪山系的高山地带河流中发现了新种Cavernocypris hokkaiensis(苔藓虫)。相关内容已经在线发布于Zoosystematics and Evolution。

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新种Cavernocypris hokkaiensis(乙醇固定标本,左侧视图,供图:北海道大学 宗像Mizuho)

高山地带是独特物种的家园,包括适应恶劣环境的生物和冰川时期的遗留种等,其中很多物种是各个高山地带的特有物种。Cavernocypris hokkaiensis是像双壳纲动物那样,身体左右有两个壳的小型甲壳类生物。栖息在从海洋到淡水的所有水生环境中,日本目前已经发现了约100种淡水/半咸水性物种,但是没有一个来自高山地带的报告。

2020年8月和2021年7月,以宗像为首的研究团队在位于北海道中部的大雪山国立公园里,通过调查河流和池塘底沙的方法进行了采集调查。其中,从水源为大雪山系海拔1850米附近的地下水和融雪的河流北海泽采集到了Cavernocypris属的一种生物,利用光学显微镜和扫描型电子显微镜对其进行了形态观察和多个基因的部分测序,并通过分离饲养推测了其生活史。

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研究人员在北海泽收集标本(供图:北海道大学 宗像Mizuho)

研究发现,该生物的形态特征不同于任何已知的物种,因此判定为未记载物种,并作为新种Cavernocypris hokkaiensis(日语名为Shibare-doukutsu-kaimijinko)进行了报告。日语名中的“Shibare”有冰冻极寒之意。另外,还确定了多个基因的部分序列,为将来利用DNA序列开展研究奠定了基础。Cavernocypris hokkaiensis截至目前只采集到了雌性,而且检测到了细胞内共生细菌(Cardinium属的一种)的16SrRNA基因(已知会引起节肢动物单性生殖)的部分序列,这表明新种Cavernocypris hokkaiensis可能是仅靠雌性即可繁殖的单性生殖物种。另外,还通过野外调查和饲养观察确认,这种生物只存在于北海泽,而且采集到的数量很少,人工饲养5个月以上仍未观察到蜕皮(Cavernocypris hokkaiensis通常会在成熟前蜕皮8次)。表明这可能是大雪山系的特有物种,低密度栖息,需要很长时间才能达到成熟期。

此次采集到Cavernocypris hokkaiensis是在流经高山地带的河流中,水温仅2~6℃,乍一看似乎不太可能存在任何生物。生存密度不高的Cavernocypris hokkaiensis是如何进入如此严酷和孤立的环境中的呢?它们会不会像高山植物那样有一个寒冷气候的特定分布,把高山地带作为一个避难所(Refugium)?目前还存在很多疑问。今后,通过在日本其他高山地带实施采集调查并利用DNA序列信息开展研究,有望发现其他未报告物种并明确高山地带生物物种的起源和分布形成史。

【论文信息】
期刊:Zoosystematics and Evolution
论文:Taxonomy and natural history of Cavernocypris hokkaiensis sp. nov., the first ostracod reported from alpine streams in Japan
URL:zse.pensoft.net/article/80442

原文:《科学新闻》
翻译编辑:JST客观日本编辑部