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西沙群島發現新物種羚羊礁海蝽

2019-11-18 09:29   來源: 海南日報


羚羊角海蝽正在捕食海寬肩蝽。 陳華燕 供圖


通過顯微疊加技術拍攝出的羚羊礁海蝽昆蟲標本。 駱久陽 供圖


謝強教授在進行科學考察。 陳水浩 攝

????原題:西沙群島發現新物種羚羊礁海蝽

????冷門的肉食小動物

  10月3日,國際動物分類學期刊Zootaxa發表了一篇名為《海蝽科在中國的首次記錄及新種羚羊礁海蝽的描述》的論文。該論文將一種新的海生昆蟲——羚羊礁海蝽,帶到世人面前。

  這是海蝽科昆蟲在我國首次被發現,為中國昆蟲新記錄科。

  新物種的模式產地羚羊礁位于西沙群島永樂環礁的西部。中山大學生命科學學院教授謝強帶領課題組,在經過一年多的科學研究后,正式發表了該研究成果。近日,海南日報記者電話采訪謝強教授,請他為我們解讀羚羊礁海蝽的故事。

  “冷門”的海生昆蟲

  它很“冷門”——對很多人而言,海生昆蟲是一個陌生的詞匯。

  “作為一類鮮為人知的昆蟲,分類學家對海生昆蟲的研究歷史卻已有100多年,而體型嬌小、游弋在珊瑚礁周圍的海蝽科昆蟲又是最引人入勝、同時也是最缺乏了解的類群。”謝強認為,物種類群數量的多寡,不應當作判斷其潛在生態價值和研究價值的標準。事實上,在生命科學的發展歷史上,不少重要的發現最初都開始于對看似并不起眼的物種的研究。目前,已經有日本學者開始嘗試將海生昆蟲作為海洋環境狀況評價和指示的物種。

  據介紹,海蝽科昆蟲在我國鄰近海域曾有被發現記錄。在攻讀博士學位時,謝強的導師、南開大學生命科學學院鄭樂怡教授在其編著的《昆蟲分類》一書的《半翅目—異翅亞目》章節內容中,預見了海蝽科在中國分布的可能性。這一內容讓謝強關注至今,因此在2018年7月帶領課題組前往西沙群島考察時,他非常留意這類昆蟲的蹤跡。

  “我們當時從瓊海潭門出發,第二天到達西沙群島的永樂環礁海域,有一天下午兩三點鐘,我利用安頓等待的空余時間一塊一塊翻珊瑚石時,發現了海蝽,平均翻20幾塊能找到一頭。”謝強說,當時他大體認定這是海蝽科昆蟲,不過還不確定是不是新物種。

  其實,去往羚羊礁之前一天,課題組在西沙群島的銀嶼上發現了海寬肩蝽,這讓謝強深受鼓舞。于是,在西沙群島考察途中,謝強查閱了提前下載存在手機里的電子版資料,這是因為他認為在做野外考察研究時“允許想到沒做到,但不允許因為沒想到導致沒準備、沒做到”。

  目前,全世界已知昆蟲物種約100萬種,其中嚴格海生(僅在海洋中生活)的種類在已知昆蟲中占比不到萬分之二,只有100余種。謝強介紹,海生昆蟲中可細分為嚴格海生和兼性海生,前者是僅在典型海洋環境中生活,后者的生境則為近岸海域、咸淡水交匯處甚至一些淡水環境。

  “水黽(黽蝽)是我們日常生活中可能會遇到的昆蟲,它們與海蝽同屬于一個總科。”謝強介紹,海生昆蟲物種數量在昆蟲全部物種中所占比例很低,但是在半翅目—異翅亞目的黽蝽次目中卻并不少見。黽蝽次目分為8科150余屬,已知1700余種,有超過10%的屬和種為海生類群,其中大多生活在河口或紅樹林沼澤等生境中,也有生活于珊瑚環礁甚至開闊洋面。

  從發現到命名

  海生昆蟲目前受關注度不高,但并不意味著它可以被忽略。

  謝強課題組從2018年7月第一次采集標本,到2019年10月正式發表論文,羚羊礁海蝽從被發現到被正式確認經歷了一年多時間。

  探索科學的過程,是需要時間的過程。《生物學前沿》期刊曾發布過一項看上去頗令人費解的發現:研究者從2007年正式發表的16994個新物種中隨機采樣600個調查發現,這些物種從第一次樣本采集到正式命名發表,平均需要21年時間(中值為12年),其中最快的當年發表,最慢的則用了206年之久。

  其實并不難理解,因為確定新物種發現是個科學的、嚴謹的、非短期的過程,其中所損耗掉的時間,就是各個物種的“櫥柜時間”。

  結束了第一次采集標本,在時隔半年多后,2019年4月至5月,謝強課題組再次前往羚羊礁,并采集到更多此類昆蟲的標本。由于第二次采集到的標本質量非常高,后經謝強課題組的博士生駱久陽和副研究員王艷會博士,與荷蘭自然歷史博物館華裔昆蟲學家陳萍萍博士的聯合研究,從形態學、解剖學角度對標本進行證據搜集,發現此類昆蟲同已發現的海蝽科昆蟲具有顯著的個體差異,主要表現在前足和后胸腹板等部位,是海蝽科昆蟲新種。

  此次發現,意味著世界海蝽科昆蟲種類從12種增加至13種。

  在考察活動中,中山大學科考隊成員、昆蟲學博士后陳華燕還拍攝到了羚羊礁海蝽捕食海寬肩蝽的照片,首次為海蝽科昆蟲的食性提供了影像記錄。

  而對于為什么會將這一新物種以“羚羊礁”冠名的問題,謝強解釋說,他第二次登上西沙群島時,在永樂環礁進行了廣泛的考察,但在羚羊礁之外的島礁上都沒有發現這種昆蟲成種群規模的分布,因此可基本認定羚羊礁是它們的主要分布地。同時,這是中國科學家首次以南海單一島礁的名稱為動物新物種命名。

  小個頭的“食肉”動物

  “較大點的羚羊礁海蝽體長有3-4毫米,生活在海洋表面,有時躲藏在珊瑚石的細小孔隙中,它們動作敏捷,擅長游弋。”謝強解釋,羚羊礁海蝽個頭不大,但卻是捕食性動物,它們的食物來源一般為海生的小型節肢動物,例如其它海生蝽類昆蟲、彈尾蟲、鉤蝦、螨蟲等。

  解決了“吃飯”問題,在海洋環境下生存,羚羊礁海蝽還需要擁有特殊的技能。

  “我們發現,羚羊礁海蝽的體表上覆有濃密的拒水毛,當海水漲潮和水流經過時,這些拒水毛可以形成氣泡,它們躲在氣泡里生存,攝取氧氣,抵御高潮位期間的海水環境。”謝強介紹說。

  是的,非常聰明。羚羊礁海蝽體表濃密而又不長不短的拒水毛,為實現這一演化奇跡的獨特技能提供了支撐,因為恰到好處的長度讓拒水毛不會過于長而軟塌無法“攢”起氣泡,也不會過于短截導致氣泡直徑過小。

  但這僅僅是了解它們的一個小角度,謝強指出,面對知之甚少的海生昆蟲,仍有很多問題:相對于陸地水體而言,這些海生昆蟲如何克服海水鹽度對于生理代謝的挑戰?在潮汐和風暴等極端環境中,海生昆蟲是如何生存下來的?它們的繁殖和發育過程受到哪些挑戰?羚羊礁海蝽身上未知功能的感受器有何作用?

  謝強指出,海生昆蟲對于海洋環境具有特殊的適應機制,對該類群的關注將為中國在未來開展相關的海洋生物學、進化生物學、行為學、仿生學等方面的研究開辟了廣闊空間。(記者 周曉夢 計思佳)

[責任編輯: 王雯君 ]
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