一种新的丝虫物种,Peripatopsis barnardi,代表了来自干旱的卡鲁地区的第一个物种,这表明该地区历史上可能比现在更为森林密布。在开普褶皱山脉中,我们现在知道每个山峰都有一个特有物种。这表明在未采样的地区可能还有其他新的多样性,等待被发现。
2022年3月,斯坦伦博斯大学(SU)学生罗汉·巴纳德在卡利茨多普和奥茨霍恩之间的斯瓦特伯格山脉的一座农场上翻石头寻找蚂蚁、爬行动物和其他生物时,偶然发现了一生中的发现。
在一条小河边的落叶层下,他在湿沙中发现了一只深灰色的丝虫。由于他知道丝虫是多么稀有,他取下了一只标本,并将它的图像发布在生物多样性观察应用程序iNaturalist上。
“我对开普丝虫有基本的了解,2019年我在桌山首次找到一只。我的哥哥正在接受他的动物学讲师萨维尔·丹尼尔斯教授的任务,收集丝虫。由于我对蚂蚁的兴趣,我很乐意在这个任务中帮助他,”目前是生态保护和昆虫学第三年本科生的罗汉解释道。
丝虫的血统可以追溯到超过5亿年前,作为寒武纪时期的活化石。这些小生物拥有柔软的身体和非关节腿,数百万年来几乎没有变化,因此被称为“活化石”。
罗汉当时并不知道,他刚刚发现了一种新的丝虫,现在被恰当地命名为罗汉丝虫,科学名称为Peripatopsis barnardi。
更值得注意的是,它代表了来自小卡鲁的第一个物种,这表明该地区历史上比现在更为森林覆盖。换句话说,随着史前气候的变化和干旱化,该物种变得孤立并经历了物种形成。
根据丹尼尔斯教授的说法,他是斯坦伦博斯大学植物与动物学系的进化生物学家,以及南非丝虫的主要专家之一,令人惊讶的是这样的史前血统今天仍然存在。在iNaturalist上看到这个稀有发现后,他于2022年7月访问了同一地区,并收集了一只副标本和另外九个标本进行分析。
他的分析结果以及七种新丝虫物种的公告最近在《生态与进化》期刊上发表。丹尼尔斯作为论文的第一作者表示,南非的丝虫主要分布在深峡谷中的史前非洲温带森林斑块中。
“这些森林斑块的起源可以追溯到早中新世,约2300万到1500万年前,当时该地区曾是温带和亚热带。然而,在晚中新世,该地区经历了显著的气候变化,由于原始本古拉洋流沿西海岸的出现和两次地壳隆起事件,降雨量减少。这些事件导致了栖息地连接和隔离的复杂马赛克,我们今天所知的开普褶皱山脉,推动了丝虫等栖息地特化物种的形成,”他解释道。
丹尼尔斯使用新的线粒体和核DNA测序技术,结合形态分析和扫描电子显微镜(SEM),确定P. barnardi距离其最近共同祖先的分歧发生在约1520万年前。来自塞德伯格山脉的另一种新发现P. cederbergiensis可以追溯到1247万年前。
丹尼尔斯欢迎公民科学家在生物多样性应用程序上分享他们的发现:“多亏了公民科学数据,我们才能识别出这新物种。在开普褶皱山脉中,我们现在知道每个山峰都有一个特有物种。这表明在未采样的地区可能还有其他新的多样性,等待被发现。”
最重要的是,这意味着我们必须保护这些史前森林的碎片,以限制灭绝。
对罗汉来说,能有这样一种化石般的生物以他的名字命名仍然感到不真实:“意识到我发现了一种活化石是不可思议的。就像我找到了一个我们甚至不知道的缺失环节。这让我对仍有如此多的发现感到希望。但这也让我对未来感到担忧,担心我们会失去那些我们甚至不知道存在的动物和植物,”他警告道。
这七种新物种是P. fernkloofi、P. jonkershoeki、P. kogelbergi、P. landroskoppie、P. limietbergi和P. palmeri。除了P. barnardi,所有新物种都以其原产地命名。
丝虫为何独特?
像不灭的水熊(Tardigrades)一样,现代的丝虫被视为一条独立进化的线(并被置于一个独特的门)与某些早已遗忘的海洋祖先独立发展–可能是Hallicogenia。化石表明,丝虫自从与其古老亲戚分开以来变化不大,约在5亿年前。这意味着软体动物自所称的寒武纪时期以来一直生活在地球上。如今,现代丝虫生活在陆地上,仅分布在曾经是古代超大陆冈瓦纳一部分的潮湿栖息地中。