曾經(jīng)被認為是單一物種的珊瑚實際上是兩個
2016 年,在美屬維爾京群島圣約翰海岸附近的一次夜間潛水中,兩名珊瑚礁研究人員看到了意想不到的事情:一個珊瑚群落有細長的波浪狀樹枝,正在將幼蟲釋放到水中。
雖然這種繁殖方法并不罕見,但這種行為令人驚訝,因為這種珊瑚是一種叫做Plexaura kükenthali的珊瑚。
幾十年來,科學家們一直在爭論P. kükenthali是它自己的物種,還是與另一種名為Plexaura homomalla 的珊瑚相同的物種。因為眾所周知P. homomalla會將精子和卵子送入水中 - 不是完全形成的幼蟲 - 2016 年的目擊事件為對話增添了新的維度。
“雖然我一直想知道這兩種形式是否真的是兩個物種,但那一刻我們意識到它們必須不同,”布法羅大學教授兼珊瑚科學家霍華德拉斯克說,他在 2016 年與 UB 博士生和珊瑚進行了觀察科學家安吉拉·馬丁內(nèi)斯·金塔納。
然而,更明確的呼吁需要額外的證據(jù)。
那么,這些珊瑚是一種還是兩種?
這似乎是一個深奧的問題:究竟什么是物種?
“你永遠不會得到一個很好的答案,不同的人會告訴你不同的事情,”2019 年 UB 環(huán)境地球科學和生物科學專業(yè)的畢業(yè)生 Jessie Pelosi 說。“隨著P.kükenthali和P. homomalla,還有的是這個沖突的方面是他們不同的物種,或者他們只是一個和現(xiàn)實中一樣嗎?他們被描述為獨立的物種,然后合并到一起,然后再次分開。”
佩洛西從另一位 UB 教授兼珊瑚科學家瑪麗·愛麗絲·科弗羅思 (Mary Alice Coffroth) 和拉斯克那里得知這段歷史后,開始了解更多信息。兩人都鼓勵佩洛西通過 UB 的本科研究項目進一步探索這個話題,目的是更全面地評估這兩種珊瑚是否確實是兩種不同的物種,正如人們現(xiàn)在所說的那樣。
隨著Coffroth和拉斯克作為顧問,佩洛西組裝從UB,羅得島大學和奧本大學的跨學科小組采取了深入的看看P.kükenthali和P. homomalla。
結(jié)果是 9 月 20 日發(fā)表在《珊瑚礁》雜志上的一項新研究。
是的,他們是兩個物種,科學家說
“我認為所有數(shù)據(jù)都表明它們是兩個不同的物種,”第一作者佩洛西說,他在 UB 完成了這項研究,現(xiàn)在正在佛羅里達大學攻讀生物學博士學位。“我們研究了一系列不同的因素,包括形態(tài)、基因組、生殖和共生差異。”
在形態(tài)學上,該團隊發(fā)現(xiàn)了每個物種產(chǎn)生的稱為棒狀體和紡錘體的碳酸鈣結(jié)構的形狀和大小的變化。佩洛西說,此外,科學家們還發(fā)現(xiàn)了“兩個物種之間基因組的強烈遺傳差異”,并觀察到了繁殖時間和方法的差異。最后,他補充說,P.kükenthali和P. homomalla傾向于主機不同類型的藻類共生。
這項研究建立在該雜志由白骨壤佩德羅·加西亞- Parrado和佩德羅M. Alcolado,誰特點1998年的紙P.kükenthali和P. homomalla作為考察其形態(tài)的某些方面經(jīng)過獨立的物種和深度的喜好。
佩洛西指出,“發(fā)生了一些有趣的錯綜復雜的事情”,這兩個物種的特征有些重疊。例如,在一些俱樂部和主軸P.kükenthali和P. homomalla非常相似,即使整體趨勢的形狀和大小點的形態(tài)的差異。此外,研究人員發(fā)現(xiàn)一個珊瑚菌落似乎是之間的混合P.kükenthali和P. homomalla,這表明這些密切相關的物種之間雜交繁殖仍然發(fā)生,盡管這種現(xiàn)象的頻率是未知的。
不過,綜合來看,證據(jù)指向P.kükenthali和P. homomalla是獨特物種,佩洛西和拉斯克說。
“這是一項非常好的研究,因為它跨越了許多不同的模式,” UB 藝術與科學學院地質(zhì)學、環(huán)境與可持續(xù)性教授、新論文的資深作者拉斯克博士說。“這只是在某些方面表明我們對這些動物知之甚少。” (是的,珊瑚是動物。)
佩洛西指出,超越了簡單的好奇心,了解軟珊瑚狀的生物學P.kükenthali和P. homomalla實際原因是很重要的:“我們看到,在某些地區(qū),八放珊瑚或軟珊瑚,似乎能夠更好地承受氣候變化的影響比石珊瑚或硬珊瑚更重要。因此,軟珊瑚在保護珊瑚礁生物多樣性和為珊瑚礁魚類和蝸牛和蝦等小型無脊椎動物提供棲息地方面確實是重要的參與者。”
新研究的其他作者包括 Coffroth 博士,UB 地質(zhì)學研究教授;Moisés A. Bernal 博士,奧本大學生物科學助理教授,作為 UB 生物科學博士后研究員參與了這項研究;Trevor Krabbenhoft,博士,UB 生物科學助理教授和 UB RENEW 研究所教員;UB 化學系學生 Samantha Galbo;和羅德島大學生物科學助理教授 Carlos Prada 博士。
該研究得到了 UB 本科研究和創(chuàng)意活動中心本科研究獎、史密森伯爵 S. Tupper 獎學金、羅德島大學和國家科學基金會的支持。