客觀日本

北海道大學等在北海道高山地帶寒冷河流中發現「僅靠雌性即可繁殖」的新種苔蘚蟲

2022年05月18日 生物醫藥

北海道大學研究生院理學院的博士生宗像Mizuho、講師角井敬知和葛西臨海水族園的動物解說員田中隼人組成的研究團隊,從北海道大雪山系的高山地帶河流中發現了新種Cavernocypris hokkaiensis(苔蘚蟲)。相關内容已經線上發佈於Zoosystematics and Evolution。

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新種Cavernocypris hokkaiensis(乙醇固定標本,左側視圖,供圖:北海道大學 宗像Mizuho)

高山地帶是獨特物種的家園,包括適應惡劣環境的生物和冰河時期的遺留種等,其中很多物種是各個高山地帶的特有物種。Cavernocypris hokkaiensis是像雙殼綱動物那樣,身體左右有兩個殼的小型甲殼類生物。棲息在從海洋到淡水的所有水生環境中,日本目前已經發現了約100種淡水/半鹹水性物種,但是沒有一個來自高山地帶的報告。

2020年8月和2021年7月,以宗像爲首的研究團隊在位於北海道中部的大雪山國立公園裏,透過調查河流和浴池底沙的方法進行了採集調查。其中,從水源爲大雪山系海拔1850米附近的地下水和融雪的河流北海澤採集到了Cavernocypris屬的一種生物,利用光學顯微鏡和掃描型電子顯微鏡對其進行了形態觀察和多個基因的部分測序,並透過分離飼養推測了其生活史。

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研究人員在北海澤收集標本(供圖:北海道大學 宗像Mizuho)

研究發現,該生物的形態特徵不同於任何已知的物種,因此判定爲未記載物種,並作爲新種Cavernocypris hokkaiensis(日語名爲Shibare-doukutsu-kaimijinko)進行了報告。日語名中的「Shibare」有冰凍極寒之意。另外,還確定了多個基因的部分序列,爲將來利用DNA序列開展研究奠定了基礎。Cavernocypris hokkaiensis截至目前只採集到了雌性,而且檢測到了細胞内共生細菌(Cardinium屬的一種)的16SrRNA基因(已知會引起節肢動物單性生殖)的部分序列,這表明新種Cavernocypris hokkaiensis可能是僅靠雌性即可繁殖的單性生殖物種。另外,還透過田野調查和飼養觀察應答,這種生物只存在於北海澤,而且採集到的數量很少,人工飼養5個月以上仍未觀察到蛻皮(Cavernocypris hokkaiensis通常會在成熟前蛻皮8次)。表明這可能是大雪山系的特有物種,低密度棲息,需要很長時間才能達到成熟期。

此次採集到Cavernocypris hokkaiensis是在流經高山地帶的河流中,水溫僅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是如何進入如此嚴酷和孤立的環境中的呢?它們會不會像高山植物那樣有一個寒冷氣候的特定分佈,把高山地帶作爲一個避難所(Refugium)?目前還存在很多疑問。今後,透過在日本其他高山地帶實施採集調查並利用DNA序列資訊開展研究,有望發現其他未報告物種並明確高山地帶生物物種的起源和分佈形成史。

【論文資訊】
期刊:Zoosystematics and Evolution
論文: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:《科學新聞》
翻譯編輯:JST客觀日本編輯部