研究人员发现缓步动物的全球分布范围比想象的要小而且更加多样化
缓步动物是一种体长在0.2毫米至1.1毫米之间的微型无脊椎动物。它们是节肢动物(蜘蛛、昆虫、甲壳类动物)的近亲,可以在各种各样的环境中生存。然而,人们对它们的了解却很少。
二十世纪描述了许多物种,当时人们认为很少有特征可以区分物种,而且今天用来比较一个或多个基因的分子工具还不存在。
为此,在《林奈学会动物学杂志》上发表的一项研究中,巴西坎皮纳斯州立大学(UNICAMP)的研究人员强调忽略新热带地区缓步动物的历史记录的重要性,因为对缓步动物分布模式的分析表明,它们可能是被错误识别的。
“许多物种最初是在北半球被描述的,人们认为它们是世界性的,也就是说它们可以在任何地方生活。因此,每当研究人员在这里发现类似的物种时,他们就会断定它与之前描述的物种相同,”文章第一作者、生物学研究所(IB-UNICAMP)硕士候选人PedroDaneldeSouzaUgarte说。
在文章中,科学家建议忽略中美洲和南美洲已知的大量缓步动物记录,只考虑最近描述的缓步动物,因为现在物种的区分是基于多种特征以及分子数据。他们认为,尽管排除了大量物种,但该地区的缓步动物多样性可能比以前认为的要大得多。
“多样性可能非常巨大,但由于缺乏样本,目前集中在少数几个国家。几项20世纪的研究很重要,但可能并不代表实际的物种丰富度,”本文最后一位作者Andr&ute;RinaldoSennaGarraffoni说道。他是IB-UNICAMP的教授。
Garraffoni补充说,缓步动物物种可能非常相似,过去仅根据一些形态结构进行区分。研究人员现在使用分子分析并比较许多生理特征来描述新物种。
大多数缓步动物生活在海洋和淡水环境中,但许多物种是淡水陆生动物,具有潮湿或季节性洪水泛滥的陆地栖息地,例如池塘、地衣、苔藓和储水植物。
排除“假世界性物种”
截至2023年,全球记录的271种淡水陆生物种中,有267种存在于新热带区(中美洲和南美洲的部分地区)和安第斯区(南美洲南部)的生物地理区。
研究人员将在其他地区首次发现、后来在新热带和安第斯地区报道的缓步动物物种归类为“假世界分布物种”,将后两个地区首次发现的缓步动物物种归类为“本土物种”。他们分析了包括和排除所有130种“假世界分布物种”的缓步动物物种的分布情况,以了解它们的纳入如何影响生物地理领域和宏观生态系统的广泛分布模式。
“缓步动物的散布能力相对有限,尽管不同物种的散布能力可能有所不同。例如,有些缓步动物已经散布到多个大陆。然而,大多数缓步动物被认为只局限于一个地区。使用以前被认为是世界性但可能被错误识别的物种的记录会阻碍我们对它们分布的理解,”Garraffoni说。
旧记录无法重新描述,因为标本已经退化或丢失,或者描述过于简单。因此研究人员决定忽略它们。因此,几乎65%的已知记录(2,157份中的1,425份)无法判断是属于一个、十个、一百个或更多不同的物种。
“整个大陆的‘本土’物种肯定比目前已知的要多得多。世界其他地区的情况可能也是如此。我们预计,只要我们收集更多的标本,特别是在高海拔环境中,未来就会发现更多的物种,因为高海拔环境有利于缓步动物的多样性,”乌加特说。
Batillipespennaki是一种海洋缓步动物,产于巴西。图片来源:Andr&ute;Garraffoni
坚不可摧
互联网上充斥着缓步动物的照片和图画,还有一些文章声称“水熊”是不可毁灭的,可以在干旱、辐射、饥饿甚至零重力的环境下生存——许多被送入太空的缓步动物都活着回来了。
它们的隐生能力,或假死能力,是对恶劣环境条件的一种反应。它们会蜷缩成一个球,将新陈代谢降至最低,并且可以在没有食物或水的情况下休眠数年,当环境恢复正常时,它们就会复活。
隐生(或休眠)缓步动物极难发现。必须将它们可能存在的材料样本放入水中才能看到它们。
研究人员指出,缓步动物的许多可能的生态功能尚不清楚。它们以分解的有机物和其他微生物为食,因此它们可能控制可能对人类或农作物造成危害的其他生物种群。
此外,当其他国家的科学家研究隐生现象所涉及的蛋白质时,他们发现了从疫苗保存到防太阳辐射等潜在的应用。
加拉弗尼说:“有很多研究可能性,但首先我们需要尽可能地了解这种无处不在的生物多样性。”
许多答案就在眼前。今年3月,该团队描述了一种新物种,这种物种距离他们在坎皮纳斯州立大学校园内工作的实验室只有几米之遥。