客觀日本

法政大學在日本3地發現巨型綠色球狀新種「翡翠團藻」

2026年10月22日 生物醫藥

日本法政大學自然科學中心與法學部的植木紀子教授、該校野崎久義兼任講師(研究當時)、大阪工業大學的松崎令講師、東京大學大氣海洋研究所的小林愛美技術輔佐等人組成的研究團隊,從日本國內3處地點採集到了此前日本未曾報告過的、體長超過2毫米的大型團藻,將其定為新種,命名為Volvox chrysoprasus sp. nov.(翡翠團藻)。翡翠團藻成熟個體最大可達約2.8毫米,形態與已知物種高度相似,但有性生殖形成的接合子結構以及DNA分析均證實二者存在明確差異。相關成果已發表於國際藻類學會期刊《Phycologia》。

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圖1. 新種翡翠團藻(Volvox chrysoprasus sp. nov.)的無性球體,球體內部含有多個子球體。照片為在實體顯微鏡下,採用接近暗視野的照明條件拍攝。(圖片提供:法政大學)

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圖2. 本研究分析的3株翡翠團藻的採集地及其無性球體。(圖片提供:法政大學)

團藻是一種很早便為人所知的多細胞球狀綠藻,全球各地已報導約有26個物種。其中無性個體體長超過2毫米的巨型物種共有4種,此前僅在非洲、南亞等地有報導。然而,日本尚未有過此類大型團藻的相關報導。

本次,由法政大學、山口大學、大阪工業大學、東京大學大氣海洋研究所、國立環境研究所、泰國孔敬大學、日本女子大學組成的研究團隊,成功在日本3處地點採集到體長超過2毫米的巨型物種,並從形態學與分子系統學角度對該大型團藻進行了詳細研究。

本次的研究對象為分別採集自埼玉縣松伏町、大阪府澱川城北河灣、山口縣阿武川水庫的3株樣本。它們具備表面排列一萬個以上小型體細胞的大型綠色球狀個體,長徑可達約2.4-2.8毫米,宛若綠色寶石。

這些團藻,其無性個體的形態與此前在菲律賓、印度、泰國、澳大利亞等地報導過的巨型物種Volvox dissipatrix十分相近。但在對有性生殖所形成的接合子開展細緻比對後,發現存在關鍵性差異。

日本產的3株樣本中,擁有由兩層構成的成熟接合子細胞壁,外層光滑,內層可見波紋狀或網狀結構。此外,各個接合子被寬厚的膠質層包裹,並在基本維持受精前卵細胞原有位置的狀態下完成發育成熟。

另一方面,泰國產V. dissipatrix成熟接合子的細胞壁內外兩層幾乎均為光滑,並未觀測到日本3株樣本所具備的寬厚膠質層。此外,接合子會從卵細胞原先所在的位置發生移位,還會出現彼此相互靠近的情況。

此外,在使用5種葉綠體基因開展的分子系統學解析中發現,日本產3株樣本雖與V. dissipatrix的親緣關係最近,但屬於獨立演化譜系。核DNA的ITS2區域存在日本產3株樣本所特有的85個鹼基的插入序列。同時,即便利用包含actin1、atp2在內的多處核DNA區域開展解析,兩個物種依舊可以被清晰區分。而對拼接多處核DNA區域所得序列的分析,並未獲得能夠證明兩物種間發生重組的統計學顯著證據。

基於這些形態學與分子系統學層面的證據,研究團隊將該日本產團藻正式描述為新種Volvox chrysoprasus M. Nagashima & N. Ueki sp. nov.。

種加詞chrysoprasus源自作為綠色寶石的綠玉髓(一種讓人聯想到翡翠的綠色寶石)。依據充分發育成熟個體作為通透綠色球體在水中游動的形態,將其命名為「翡翠團藻」。

團藻是由大量細胞構成的多細胞綠藻,一直被用作研究細胞分化、有性生殖、游動行為、多細胞化演化等的模式生物。

本項研究發現,即便是僅觀察無性個體時與已知物種高度相似的團藻,透過對有性生殖過程中形成的接合子結構以及DNA序列開展詳細解析,也能夠證實其屬於另一物種。

另外,當前被稱作「Volvox(團藻屬)」的生物,從譜系演化角度來看並非單一類群,今後有必要重新審視屬級分類體系。翡翠團藻的發現與正式記載,不僅為理解團藻類物種多樣性提供了新的資料,也將助於進一步研究其分類體系和演化進程。

原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
期刊:Phycologia
論文:Large green spheroids and taxonomy of Volvox chrysoprasus sp. nov. (Volvocaceae, Chlorophyta) from Japan
DOI:10.1080/00318884.2026.2723994