科學家在看似荒涼的深海生態系中發現奇特的蠕蟲物種
加州大學聖地牙哥分校斯克里普斯海洋研究所的海洋生物學家格雷格-勞斯(Greg Rouse)和其他研究人員在距離哥斯達黎加太平洋海岸約50 公里(30 英里)處的一個甲烷滲漏點附近發現了一種以前未知的深海蠕蟲物種。斯克里普斯底棲無脊椎動物收藏館館長勞斯在《PLOS ONE》雜誌上與他人合作撰寫了一份研究報告描述了這個新物種。
深海蠕蟲新物種的雄性活標本,以幫助發現該物種的阿爾文號領航員、世衛組織工業研究所的布魯斯-斯特里克羅特的名字命名為Pectinereis strickrotti。它的羽毛狀附肢被稱為parapodia,攜帶著蠕蟲的鰓。圖片來源:Ekin Tilic
這種生物的發現使研究人員在這些看似荒涼的生態系統中發現的新物種總數增加到48 個。
這種蠕蟲被命名為Pectinereis strickrotti,身體細長,兩側有一排羽毛狀、帶鰓尖的附肢,稱為副鰓,勞斯說它蜿蜒的遊動讓他想起了蛇。該物種是以伍茲霍爾海洋研究所的布魯斯-斯特里克羅特命名的,他是著名的深海潛水員阿爾文號的領航員。這項研究得到了美國國家科學基金會的支持。
自2009 年以來,勞斯和他的同事們已經在哥斯達黎加甲烷滲漏區發現了大約450 個物種,最新的發現使科學界新發現的物種數量達到48 個。勞斯說,這些令人印象深刻的統計數字凸顯了關於這些生態系統及其生物重要性還有多少東西需要了解。
甲烷滲漏點是海底岩石或沉積物以氣泡形式逸出強力溫室氣體甲烷的地方。與深海熱液噴口不同,甲烷滲漏點的溫度通常不會高於周圍海水的溫度。但與熱液噴口一樣,甲烷滲漏生態系的燃料是化學能而不是陽光。這是因為有些微生物已經進化出消耗甲烷的能力。勞斯說,能夠將甲烷轉化為食物的微生物構成了食物網的基礎,在哥斯大黎加的滲漏區,貽貝、螃蟹和軟體多毛類蠕蟲(例如這個新物種)佔據了食物網的主導地位。
2009 年,斯特里克羅特和勞斯乘坐”阿爾文”號載人潛水器在水下約1000 米(3280 英尺)處首次遇到了這個新物種。
斯特里克洛特說:”我們看到兩隻蠕蟲在離水底大約一英尺遠的地方遊來游去。我們看不清楚它們,就想爬進去仔細看看,但在潛艇裡很難爬進去,還嚇到了它們。”
終於,在2018 年,研究團隊得以與阿爾文一起重返哥斯大黎加的甲烷滲漏區。斯特里克羅伊特潛入首次發現蠕蟲的同一地點(即12 號土丘),在那裡遇到了六隻或六隻以上他們近十年前首次見到的不明物種,這讓他大吃一驚。出於某種原因,這些蠕蟲沒有2009 年那麼膽怯了,他們利用阿爾文號上被斯特里克羅伊特稱為”滋滋槍”的五腔真空罐裝置,小心翼翼地收集了幾個標本以及圖片和影片–足以正式描述這個被證明是新物種的生命。
斯特里克洛特說:”這東西移動的方式非常優雅,我覺得它就像活生生的魔毯。我很榮幸格雷格(勞斯)能以我的名字為這一物種命名,這意味著很多。”
Pectinereis strickrotti 是一種長10 公分(4 英吋)的布袋蟲科(Nereididae)成員。布氏蟲由大約500 種分節蟲組成,主要是海洋蠕蟲,看起來有點像蜈蚣和蚯蚓的混合體。它們有拉長的身體,身體兩側有一排長滿剛毛的副鰓,還有一組隱藏的鉗形顎,可以擠出進食。許多種類的布偶蚯蚓也有兩個不同的生命階段:跗節和外跗節。在這些物種中,蠕蟲一生中的大部分時間都在海底度過,通常是在洞穴中,作為性未成熟的atoke,但在它們生命的最後階段,它們會轉變為性成熟的epitoke(性成熟形態),從海底游到水體中尋找配偶並產卵。
研究小組收集了三條雄性Pectinereis strickrotti 表皮和一條雌性表皮的一部分。成功採集後,研究團隊利用這些標本進行了解剖分析,並研究了這種蠕蟲的DNA,以確定其在布氏蠕蟲家族中的演化關係。這些標本現存於斯克里普斯底棲無脊椎動物收藏館和哥斯大黎加大學動物博物館。
與大多數布氏蟲相比,Pectinereis strickrotti 有幾個不同尋常之處。首先,它生活在深海中,而它的大多數進化親屬都生活在較淺的水域中。其次,它的副鰓上覆蓋著鰓,而大多數布氏蟲透過副鰓吸收氧氣,沒有真正的鰓的幫助。雄性布袋蟲的尾部有大刺,勞斯說這可能與繁殖有關,但還需要進一步研究。最後,由於海底1000 公尺(3,280 英尺)處一片漆黑,這種新物種是盲目的。勞斯說,這些蠕蟲可能擁有敏銳的嗅覺和觸覺,幫助它們在漆黑的世界中航行。
Pectinereis strickrotti 的顎很強壯,甚至看起來很可怕,但勞斯說,它們的食性還不清楚,該物種可能以細菌為食,也可能以其他蠕蟲等大型動物為食。羅茲說,雖然鑑於其漆黑的棲息地,它的顏色在生活中是一個沒有意義的問題,但在阿爾文的燈光下,這種蠕蟲看起來是玫瑰色的,這可能是由於其血液的顏色。
勞斯說:「我們已經花了很多年的時間來命名和描述深海的生物多樣性。目前,我們發現的新物種比我們有時間命名和描述的物種還要多。這恰恰說明了深海中還有多少未被發現的生物多樣性。我們需要繼續探索深海,保護深海。”
勞斯和史克里普斯大學的其他研究人員將於今年稍晚再次出海,希望能在阿拉斯加和智利沿海的甲烷滲漏區發現更多深海發現。
編譯自: ScitechDaily