2024-07-05 16:04

琵琶湖蜗牛获得新名称:半藻螺属的系统修正

琵琶湖是日本最大、最古老的淡水湖,大约有400万年的历史。

该湖是丰富的水生生物多样性的家园,包括许多与其他地区隔绝的特有物种。

其中,半硫酸盐螺属的淡水蜗牛,在不同的湖泊环境条件下,经历了适应性辐射和多样化。

然而,由于其复杂的形态和遗传变异,这些蜗牛的分类和系统一直不清楚和混乱。

最近,京都大学和其他机构的研究人员通过修改琵琶湖七种半硫酸盐螺旋藻的分类和描述,并发现了两个以前未被认识的新物种,解决了这些问题。

鉴定半硫螺旋体蜗牛的挑战

根据Phys.org的说法,半磺胺类蜗牛很小(壳长约1到2厘米),有一个圆锥形或圆柱形的壳,上面有各种各样的颜色、条纹和雕刻图案。

它们栖息在湖中不同的栖息地,如岩石海岸、沙质底部、水下植被和河口。

它们以藻类、碎屑和有机物为食,是鱼类、鸟类和其他动物的猎物。

1865年,德国软体动物学家爱德华·冯·马滕斯首次描述了半硫酸盐螺属,他根据贝壳形态命名了来自日本的9个物种。

然而,随后的研究表明,其中一些物种不是单系的(即它们没有共同的祖先),而且物种比最初认识到的要多。

例如,1883年由法国动物学家Alphonse Milne-Edwards命名的semiisulcospira decipiens,被发现是四个密切相关物种的复合体:S. decipiens sensu stricto, S. multigranosa, S. elongate和S. cryptica。

后两者于2022年由京都大学的泽田直人(Naoto Sawada)和福佑介(Yusuke Fuke)首次描述。

半磺胺螺的鉴定是具有挑战性的,因为它们的外壳形态在种群内和种群之间会有很大的变化,这取决于环境因素,如温度、水化学、基质类型和捕食压力。

此外,由于杂交、渐渗和谱系分类不完整,它们的遗传变异可能与形态变异不一致。

因此,需要结合形态学、分子和生态学的综合方法来阐明这些蜗牛的多样性和进化。

研究的结果及意义

这项研究是由京都大学、伦敦大学学院、因斯布鲁克大学、赫尔辛基大学和蒙特利尔魁北克大学的研究人员进行的。

研究人员在2016年至2019年期间从琵琶湖及其支流收集了半硫酸盐螺标本。

他们用扫描电子显微镜和几何形态测量学检查了它们的外壳形态。

他们还利用线粒体DNA序列和微卫星标记分析了它们的遗传变异,然后将他们的发现与之前的研究和博物馆里保存的历史标本进行了比较。

结果表明:琵琶湖半螺科钉螺共有7种,分属niponica类群和nakasekoae类群。

niponica群由四个种组成:niponica(属的模式种),S. decipiens sensu stricto(真正的S. decipiens), S. elongata(新种)和S. cryptica(另一新种)。

nakasekoae群由三个物种组成:S. nakasekoae(湖中最常见的物种),S. multigranosa(一种140年来被误认为是S. decipiens的物种)和S. reticulata(一种具有网状外壳图案的稀有物种)。

研究还揭示了各物种的分布格局、栖息地偏好和生态特征。

例如,S. niponica在湖泊中分布广泛,但喜欢水流大的岩石生境;严格感裂棘虫(S. decipiens stricu)局限于湖泊北部,但能耐受多种基质;长形藻是南湖特有的,喜生于低流量的沙质生境;隐藻也是南湖特有的,但更喜欢水流适中的植被栖息地;中濑香分布广泛,能适应不同生境;多格兰沙主要分布在湖的东部,喜欢水流大的沙质生境;网纹沙蚕在湖泊中分布稀少,呈斑片状分布,喜于水流小的岩石生境。

这项研究还提供了对这些蜗牛的进化史和关系的见解。

研究人员估计,半骨螺属大约在1000万年前从它最近的亲戚中分离出来,琵琶湖的两组蜗牛大约在400万年前分离出来,与湖泊的形成相吻合。

研究人员还推断,每个群体中的物种大约在100万年前彼此分化,它们经历了适应性辐射和生态分化,以应对湖中不同的环境条件。

研究结果表明,琵琶湖新发现2种未被描述或命名的螺类,其中半磺化螺类共7种。

并在形态学、分子生物学和生态学的基础上对其分类和描述进行了修正,为其鉴定提供了依据。

该研究还更新了我们对这些蜗牛的多样性、分布、生态学和进化的认识,并强调了它们作为研究淡水系统中适应性辐射和物种形成的模式生物的重要性。