一种新识别出的南极龙鱼物种,名为Akarotaxis gouldae或带纹龙鱼,已在西南极半岛的水域被发现。该物种的命名是为了向最近退役的南极研究和补给船(ARSV)Laurence M. Gould及其船员致敬。这一发现突显了南极环境中隐藏的生物多样性和脆弱的生态状态。
由威廉与玛丽学院的弗吉尼亚海洋科学研究所(VIMS)研究人员发现的新识别南极龙鱼物种Akarotaxis gouldae或带纹龙鱼,位于西南极半岛的水域。该物种命名为对最近退役的南极研究和补给船(ARSV)Laurence M. Gould及其船员的致敬,反映出南极生态系统隐藏的生物多样性和脆弱状态。
正如在Zootaxa期刊中所描述的,Akarotaxis gouldae首先是通过基因检测被识别的。在南极海岸捕捞浮游生物时收集的幼虫样本最初被认为是Akarotaxis nudiceps,一种密切相关的物种。然而,在将其DNA与来自不同收藏的Akarotaxis nudiceps标本进行比较时,包括VIMS、耶鲁大学及巴黎自然历史博物馆的标本,线粒体基因区域的显著差异表明这些幼虫样本代表了一种独特物种。
主要作者安德鲁·科尔索在威廉与玛丽学院的巴滕海岸与海洋科学学院攻读博士学位期间进行了这项研究,在指导教师埃里克·希尔顿和德博拉·斯坦伯格的指导下。以DNA发现为基础,科尔索和他的团队从世界各地的鱼类学收藏中寻找成年Akarotaxis gouldae标本。在比较这两种物种的成年样本时,显著的形态学差异显而易见。
科尔索表示:“成年Akarotaxis gouldae的侧面有两个明显的带状特征,而Akarotaxis nudiceps则没有,这让我们感到惊讶,因为这种物种已经出现在收藏中,但却被忽视了。虽然仅靠遗传学已成为区分鱼类物种的标准,但我们的发现突显了研究早期生活阶段形态的重要性,以及像VIMS和其他组织这样自然历史收藏的价值。”
基因分析还提供了对该物种进化历史的见解。科尔索和来自俄勒冈大学的合著者托马斯·德斯文通过一种被称为时间校准系统发育的方法估计,Akarotaxis gouldae自约78万年前开始作为一个独立物种进化,那时南大洋的大部分地方被冰川覆盖。
科尔索解释说:“这种方法基本上是通过查看基因突变的速率来追踪物种的进化背景。我们推测,一群龙鱼可能在冰川下的深海沟中隔离,吃着被移动的冰推动的养分。一旦冰川退去,这个隔离种群发展出足够的差异,成为在繁殖上与Akarotaxis nudiceps不同的物种。”
新发现,却可能面临风险
目前,由于南大洋的偏远栖息地及其在成年阶段生活在深水中的倾向,对南极龙鱼的理解有限。先前的研究表明,这些鱼可能在较浅的沿海区域保护它们的巢,而它们的幼虫则更靠近水面。对雌性卵巢的调查显示其繁殖能力受限。虽然Akarotaxis nudiceps出现在南大洲的各种水域中,但幼虫样本的数据表明Akarotaxis gouldae主要局限于西南极半岛周围的水域。
龙鱼作为许多物种的猎物发挥着重要作用,包括南极著名的企鹅,近年来其种群显著减少。科尔索在2022年进行的一项研究将南大洋水温升高和冰面减少与南极银鱼种群减少联系起来。
科尔索表示:“Akarotaxis gouldae是任何南大洋特有鱼类中最有限的分布之一。这个受限的分布,加上它们低的繁殖率以及幼虫阶段在较浅区域的存在,表明这一物种特别脆弱,尤其是对磷虾渔业。”
西南极半岛周围的水域正受到国际南极磷虾渔业的积极打击,该渔业由南极海洋生物资源保护委员会(CCAMLR)管理。商业渔船通常在前250米的水域拖网捕捞磷虾,CCAMLR已强调在这些操作中准确识别年轻鱼类的误捕面临挑战。
科尔索补充道:“考虑到我们对这个地区生物多样性的有限了解,我们认为在真正理解对整体生态系统的影响之前,应该对资源提取保持谨慎。”
突显研究同时尊重科学遗产
ARSV Laurence M. Gould是以首位南极考察的首席科学家劳伦斯·麦金利·古尔德命名的。虽然很容易认为Akarotaxis gouldae是为了向这位著名的地质学家致敬而命名,但研究人员选择了致敬于这艘船及其船员对科学做出的重大贡献。
ARSV Laurence M. Gould自1997年以来支持美国国家科学基金会的南极项目,直至最近于四月未续签其特许经营权。它是专用于研究南大洋的两艘美国ARSV之一。虽然替代船只的计划正在推进,但美国国家科学基金会指出,由于财务因素和研究优先事项的变化,该特许经营权未能续签。
ARSV Laurence M. Gould及其船员在支持VIMS和其他组织进行的南极研究方面发挥了重要作用。科尔索的导师斯坦伯格专注于长期研究气候变化对西南极半岛浮游生物种群的影响,这对海洋食物网产生影响。这类研究依赖于必须根据像Gould这样的船只的可用性进行调整的定期采集间隔。
科尔索表示:“ARSV Laurence M. Gould的退役是南极科学探索的一次挫折。南极的升温速度快于南半球任何地方,且该地区的生物多样性巨大,而我们正开始揭示。通过以这艘船命名这种鱼,我们旨在尊重其科学遗产,同时提高对研究这一独特生态系统所需资源的认识。”