>針對這個在印度洋深度達到7865洋底超深淵帶中斷層下面火山口熱液區(qū)附近海底火山巖石叢中發(fā)現(xiàn)的這種獨特的超深淵茗荷,潛龍帶領著科研小組利用科考時探測所收集到的深淵3D多維數(shù)據(jù)信息,準確無誤地在實驗室里模擬出一個仿真生存的洋底海洋環(huán)境狀況,小心翼翼地把在火山口斷層附近打包收集到的茗荷生物活體及周圍范域海水、底基物質等放入這個人造超深淵模擬實驗場所,并進行了二十四小時的人員值班守留,密切觀察著這種茗荷的生活情況,收集其翔細的信息數(shù)據(jù),為下一步展開深入認真細致而科學性的研究打下基礎。
在黑暗的環(huán)境下,這種獨特的茗荷恍如生長在黑色多孔隙的火山巖石上的一朵朵象牙白睡蓮花,它們不斷地發(fā)出象牙白色的熒光,光怪艷麗而奇幻;它們細長柔軟的觸手又如同一串串絲花般在海水中隨波上下左右起伏,捕食過濾著波流中的食物,呈現(xiàn)出深海發(fā)光生物的顯著特點,展現(xiàn)出深淵黑暗環(huán)境下頑強生命力面對惡劣環(huán)境而逆境而生的精彩奇幻,給人類以無限的美好遐思和諸多啟發(fā)。…
潛龍和科研組的同事們紛紛驚詫于這種深淵火山口斷層熱液區(qū)附近火山巖石叢中附生的這種茗荷,它的發(fā)現(xiàn),必將會改變人類對已經(jīng)獲知的那些關于茗荷所有知識的認知。深入繼續(xù)探索研究下去,必將又會是一個驚奇的新發(fā)現(xiàn),從而增添并豐富著人類有關茗荷的海洋生物知識,開拓人們的認識。
茗荷按其生活的海水區(qū)域深度分為淺海茗荷和深海茗荷。
淺水茗荷是一種生活在淺海區(qū)域的蔓足類生物,它們主要生活在淺海區(qū)域,通常在潮間帶和潮下帶的水域中。它們也可以附著在巖石、浮木、浮標等基質上生活。具體的生活深度可能因種類和地理位置的不同而有所差異。
淺海茗荷生物生活在二百米深以內的淺海區(qū)域里,其多樣性非常高,常見的淺海茗荷品種有:1.花茗荷,其形態(tài)特征是花茗荷的頭狀部大多受鈣質殼板保護,整體呈現(xiàn)三角形或卵圓形。柄部為頭狀部基部的延伸,肌肉質,呈現(xiàn)圓筒形,富有伸縮性。主要分布在熱帶和亞熱帶水域,尤其在淺海區(qū)域較為常見,此外還生活在深海區(qū)中。2.板茗荷的形態(tài)特征是板茗荷體型小巧,偏愛螃蟹的鰓部,利用流入螃蟹鰓腔的水流攝食。其主要與十足類甲殼動物共棲,常見于淺海區(qū)域。
深海茗荷是生活在深海茗荷生活的海洋深度范圍是1200多米,已發(fā)現(xiàn)的品種包括原深茗荷和一些花茗荷等。
原深茗荷生活在水深1242.9米處的海底沉積物上。原深茗荷的形態(tài)特征是其頭部由30片骨板組成,肉質的柄沒有任何鱗片覆蓋。骨板特殊的排列模式以及裸露的柄讓它們與任何已知的蔓足類都不同。
原深茗荷是中國海洋科學家在沖繩海槽的一個熱液噴口區(qū)域發(fā)現(xiàn)的。在生態(tài)意義上,原深茗荷可能是有柄類向無柄類轉化的一個過渡類群,在生物的演化史上有著重要意義。
深海茗荷(如鎧茗荷和發(fā)現(xiàn)原深茗荷)的生活方式主要包括以下幾個方面:
1.棲息環(huán)境:深海茗荷通常棲息在深海的熱液區(qū)或海底的其他硬質表面,如巖石、紅樹林、無脊椎動物(貝類、甲殼動物、海綿或珊瑚等)或脊椎動物(鯨類、海龜或魚類等),以及人造物體(如船體、海洋科考設施、養(yǎng)殖設施或者海洋工程裝備等)上。
2.固著生活:茗荷營固著生活,多群聚習性,密度高、數(shù)量大。它們常附著于巖石或其他硬質物體上,形成密集的群體。
3.在攝食方式上:深海茗荷以有機碎屑、小型底棲生物、浮游生物(包括其自身幼體)為食,依靠蔓足上的剛毛的過濾作用攝食。
4.在繁殖方式上,大多數(shù)茗荷為雌雄同體,但傾向于異體受精。有些種類的雌體外套腔中常附有極小的雄性個體,稱為矮雄,雌雄同體的種類則常伴有同樣小型雄體稱為補充。此外,一些茗荷種類具有遠程授精能力,雄性會將精子射入海水中,讓雌性從水中擷取精子使自己受精。
5.在生態(tài)角色扮演上,深海茗荷是主要海洋污損生物之一,常附著在船體、海洋設施等表面,造成生物污損。
而淺水茗荷喜好附著在巖石、浮木、浮標等基質及生物體上。它們的體內能夠分泌一種超級黏液(藤壺膠),使柄底能夠牢固地黏合在附著物之上。
茗荷通過使用四肢上稱為ciri的觸手褶邊來進食。腿和卷毛從頭狀體的瓣膜之間延伸出來,濾食海水中的浮游生物、有機物。
淺水茗荷不僅有利于捕食,還有利于種群的分布,宿主對其也兼具一定的保護作用。這種共棲現(xiàn)象有著一定的演化關系,有從無機物-宿主體表-口器-鰓腔的過渡現(xiàn)象。淺水茗荷在海洋生態(tài)系統(tǒng)中扮演著重要的角色,其多樣的種類和復雜的生存方式使得其成為海洋生物學研究的重要對象。
本小章還未完,請點擊下一頁繼續(xù)閱讀后面精彩內容!研究深海茗荷具有重要意義,那么它們對海洋生態(tài)又有什么影響呢?
通過全人類各國海洋科學家們的共同努力和系統(tǒng)全面的科學研究,獲得了深海茗荷對海洋生態(tài)系統(tǒng)有多方面的影響,這些影響具體包括如下:1.生物多樣性~深海茗荷在海洋生態(tài)系統(tǒng)中具有很高的生物多樣性。它們通過固著生活,形成密集的群體,為其他海洋生物提供了棲息地,從而增加了生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性。2.在食物鏈上:深海茗荷以有機碎屑、小型底棲生物和浮游生物為食,在食物鏈中扮演著消費者的角色。它們通過攝食這些生物,有助于維持海洋生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)和能量流動。3.生物污損:深海茗荷常附著在船體、海洋設施等表面,形成生物污損。這種附著不僅影響船舶和海洋設施的運行效率,還可能成為外來物種的載體,對本地生態(tài)系統(tǒng)造成潛在威脅。4.在生態(tài)指示物種方面:深海茗荷對環(huán)境變化較為敏感,可以作為生態(tài)指示物種。通過研究深海茗荷的分布和數(shù)量變化,科學家可以了解海洋環(huán)境的健康狀況和變化趨勢。5.科學研究價值:深海茗荷在科學研究中具有重要的價值。例如,中國科學院海洋研究所在沖繩海槽發(fā)現(xiàn)的新物種“發(fā)現(xiàn)原深茗荷”填補了生物進化的甲殼類動物研究空白,為深海生物研究提供了新的視角和線索。
深海茗荷在海洋生態(tài)系統(tǒng)中扮演著多種角色,既對生態(tài)系統(tǒng)有積極的影響,也帶來一些挑戰(zhàn)。通過深入研究它們的生態(tài)功能,可以為海洋生態(tài)保護和可持續(xù)利用提供科學依據(jù)。
茗荷(學名:Lepasanatifera)是一種節(jié)肢動物,屬于茗荷科茗荷屬。茗荷的正式學名是由瑞典生物學家卡爾·馮·林奈(Linnaeus)在1758年首次為其命名的。林奈是瑞典人,被譽為“現(xiàn)代生物分類學之父”,他創(chuàng)立了動植物命名的雙名法,對生物學研究產生了深遠影響。之后對茗荷的研究便進入全新階段。
人類已獲知的關于茗荷的知識有:茗荷屬(Lepas)共包含多個物種,這些物種廣泛分布在熱帶和溫帶淺海區(qū)域,包括太平洋、印度洋和大西洋等海域。茗荷(Lepasanatifera)是一種屬于節(jié)肢動物門、甲殼綱、蔓足下綱、圍胸總目、茗荷科茗荷屬的海洋生物。根據(jù)不同的分類方法,茗荷可以分為不同的種類和品種,具體分為:1.茗荷科(Lepadidae)~茗荷屬(Lepas):這是茗荷科下最大的屬,包含多個種。茗荷(Lepasanatifera)是其中一種,其身體區(qū)分為具殼板的頭部和光裸的柄部。頭部有5片殼板形成殼室,軀體包在殼室內,柄部表面光裸、粗壯、污黃褐色,長度可變。2.茗荷目(Lepadiformes)中包括①異茗荷科(Heteralepadidae):這一科包含了異茗荷屬的多個種,其特征是頭部和柄部的形態(tài)多樣化。②鞘茗荷科(Koleolepadidae):這一科的特征是鞘狀的外殼和較短的柄。③茗荷科(Lepadidae):這是茗荷目屬,茗荷(Lepasanatifera)就是其中的一種。3.茗荷兒(茗荷的一種),茗荷兒(海佛手)是中國東部沿海盛產的一種茗荷,其體外有背甲特化形成的柔軟外套,外套表面至少有5塊鈣質板,頂端是一龍骨狀的峰板(carina),其兩側靠柄的一對稱為楣板(scuta)(前端),遠離柄的一對為背板(tergum)(后端),兩楣柄之間有大的閉殼肌相連。背板相對的一邊具有開口,允許附肢由此伸出,或關閉以行保護。4.方擬茗荷:方擬茗荷(Heteralepas)是異茗荷科下的一個屬,其頭部卵圓或四方形,光滑生活時峰緣呈現(xiàn)出美麗的紫色,開閉緣呈現(xiàn)美麗的暗紅色,其余部分則呈現(xiàn)粉紅到白色,孔口突出或不突出,為頭部長的1/3~2/5。循板角質,三角形,在孔口之下左右,多被皮膜埋置。峰脊窄而低,無疣突。柄短,大約是頭部長的1/5~2/3,有橫褶皺。
由此可以看出茗荷的種類繁多,不同的分類方法和特征描述可以幫助人們更好地理解這些生物的多樣性。
潛龍和科研團隊對這種深海茗荷進行了實驗室分析研究,
他們取出采集后放置在適當保存液(如4%的福爾馬林或RNALater)中的茗荷樣品,固定形態(tài)特征并防止DNA/RNA降解。
首先進行了形態(tài)學分析,通過使用光學顯微鏡或掃描電子顯微鏡(SEM)對茗荷的頭狀部、柄部和蔓足進行了詳細觀察,記錄其形態(tài)特征。
潛龍在實驗室內對茗荷的不同部位進行了拍照記錄,以便后續(xù)分析和比對。
然后,他便安排生化檢測師李菇對這種獨特的茗荷進行了分子生物學分析檢測實驗。首先是DNA提取,通過使用DNA提取試劑盒從茗荷樣品中提取了DNA。并且要確保DNA的完整性和純度,以便后續(xù)的基因分析。然后進行基因測序,對提取的DNA進行基因測序,常用的基因包括COI、18SrRNA等荷的物種分類和遺傳多樣性。
本小章還未完,請點擊下一頁繼續(xù)閱讀后面精彩內容!在生態(tài)學分析上,科研人員首先進行附著基質分析,記錄該種茗荷附著的基質類型(如巖石、浮木、生物體等),分析其對不同基質的偏好。
在共棲關系研究方面,通過觀察茗荷與其他深海生物的共棲關系,探討其對宿主的影響以及共棲對茗荷生存的益處。
在生物化學分析方面,科研團隊又先后進行了蛋白質組學的實驗檢測,對茗荷的蛋白質組進行分析鑒定以及其捕食、附著等生理功能相關的蛋白質檢測。科研人員通過使用液質聯(lián)用技術(如UHPLC-HRMS)分析茗荷體內的代謝產物。深入細致認真地探討其在深海環(huán)境中的生存策略。
在全面系統(tǒng)的實驗室檢測與分析后,潛龍將會帶領整個科研團隊進行科學數(shù)據(jù)整理工作,將對采集的形態(tài)學、分子生物學、生態(tài)學和生物化學數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)整理,建立起數(shù)據(jù)庫。并進行數(shù)據(jù)分析,通過使用先進的統(tǒng)計軟件(如R、Python)對數(shù)據(jù)進行分析,揭示茗荷的生物地理學分布、遺傳多樣性和生態(tài)適應機制。
經(jīng)過連續(xù)一個月深入全面的科研探索研究,潛龍帶領的課題項目小組終于在十二月十六號完成了對這種發(fā)光茗荷的實驗室分析研究工作,對這種生活在深淵火山口斷層下隱匿生長的發(fā)光茗荷有了初步的認識,并暫時把該物種命名為“象牙白熒光茗荷”,進一步豐富了茗荷這一類生物的品種數(shù)量,這一發(fā)現(xiàn)再次增加了世界各國海洋科學家探險大洋深海的濃厚興趣。…
繁忙的科研工作日復一日,潛龍和科研團隊在這種發(fā)光茗荷的專項研究中一步步獲得了一些突破性發(fā)現(xiàn),其中弄明白了茗荷的發(fā)光機制,是為了吸引深淵黑暗中的一些浮游生物而利于用柔長的觸須捕獵食物的。
發(fā)光茗荷附深淵,奇幻多姿如睡蓮。
柔軟觸手似彩帶,火山巖下譜神妙。
為了充分展示出此次環(huán)印度洋科考發(fā)現(xiàn)的這個獨特發(fā)光茗荷的初步研究成果,海科院決定在十二月二十二號這天公開展示發(fā)光茗荷研究成果發(fā)布會,并邀請了世界各國的海洋科學家前來開研討會,為下一步的深入科研研究拓展思路及指明研究方向。
潛龍帶領著課題項目研究小組的同事們經(jīng)過了三天的日夜精心設計和布置現(xiàn)場,通過形象生動的量子光束投影、立體動態(tài)圖表、圖像和文字等形式展示研究結果,確保做到研究信息清晰明朗、準確無誤。
召開研討會的目的是通過全球頂尖海洋生物學家通過現(xiàn)場參觀來對這種超深淵茗荷的初步研究結果進行深入討論,探討茗荷在深海生態(tài)系統(tǒng)中的角色和意義,提出未來研究的方向。
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