近日,國際著名動物學期刊《林奈學會動物學雜志》在線發表了中科院海洋所海洋生物分類與系統演化研究最新成果,發現并描述了11個深海鎧甲蝦新種。中央電視臺等新聞媒體先后給予報道。鮮為人知的是,發現并命名的是一名80后——來自中科院海洋所海洋生物分類與系統演化實驗室的副研究員董棟博士。平時喜歡沉浸在實驗室、奔波于采樣點的他,閑暇時愛好下圍棋、吹口琴,也會為輔導二年級的孩子發愁。在他的背后是全國乃至全球甲殼類研究的“大拿團隊”:中科院海洋所二級研究員李新正團隊。
中科院海洋所海洋生物分類與系統演化實驗室的副研究員董棟博士。
發布
11個深海鎧甲蝦新物種
科研人員采用形態分類學與分子系統學方法,對采自西太平洋雅浦海溝和馬里亞納海溝附近四座海山中的十足目鎧甲蝦類兩個總科的物種進行了研究,發現并描述了11個新物種,分別是雅浦似折尾蝦、發現折尾蝦、劉氏折尾蝦、馬里亞納折尾蝦、透明折尾蝦、海洋所異胸蝦、軟毛刺鎧蝦、薔薇刺鎧蝦、異形擬刺鎧蝦、郭川擬刺鎧蝦和科學擬刺鎧蝦。“這11個新種中,海洋所異胸蝦是為了慶祝中科院海洋所成立70周年而命名。兩個以人物命名的鎧甲蝦劉氏折尾蝦和郭川擬刺鎧蝦,則分別紀念中國甲殼動物學先驅劉瑞玉院士和航海家郭川。”11個新物種的發現人董棟告訴記者,選擇劉瑞玉院士是尊敬其嚴謹的科考態度和治學精神,選擇郭川則是佩服其不畏艱險的勇氣與毅力,這兩種品格正是當今科研工作者所需要的。“我們的調查點,緊鄰郭川失事海域,發現新物種后,腦海中很快就浮出了他的名字。”董棟說。
海山中的折尾蝦,其中D,E為新種透明折尾蝦。
講述
潛水器在馬里亞納海溝采樣
董棟告訴記者,鎧甲蝦類是深海多樣性最高的十足目甲殼動物類群之一。之前的研究已經發現,在海山生態環境中,鎧甲蝦是底棲生態群落中的常見種或優勢種。然而由于調查條件的限制,熱帶西太平洋雅浦海溝和馬里亞納海溝周邊海山群中的鎧甲蝦的多樣性仍鮮為人知。2014年至2019年,中科院海洋所在該海區進行多次海山生態調查并采集到了大量的鎧甲蝦生物樣品,通過對46個標本個體進行形態分類與分子系統學研究,共發現26個物種,分屬2個總科、5個科、8個屬,其中包含了11個新種,新種占比達到四成以上,揭示了鎧甲蝦類在這些海山環境中具有極高的生物多樣性。“‘發現號’無人纜控潛水器在馬里亞納海溝采樣后,我們需要對樣品進行深入細致分析。”由于分析研究需要時間,才導致相關發現近期才對外公開公布。董棟告訴記者,“科學號”科考船多次遠赴馬里亞納海溝進行采樣,結果也證實了他對海山生態環境的判斷 。
本次研究發現了許多樣貌奇特的鎧甲蝦,例如透明折尾蝦,海山的鎧甲蝦的底色多以橙紅色或橘黃色為主,而透明折尾蝦通身透明,這在鎧甲蝦類里面非常罕見。郭川擬刺鎧蝦具有“非主流的”細長的螯足和背部成列的刺,原位觀察發現它攀附在水螅上面,這種棲息特征在擬刺鎧蝦屬中是第一次記錄。雖然在四個海山共發現了26個物種,但僅有5個物種出現在兩個及以上的海山調查區,其中4個物種生活在1200米以深的環境中。這一結果顯示,在深海中,更深層的底棲生物或許會有更廣的擴散范圍。
海山中的擬真刺蝦和異胸蝦,其中B,C為新種海洋所異胸蝦。
探訪
他與鎧甲蝦的不解之緣
此次11個深海鎧甲蝦新種的發布與描述,在董棟多年研究中的第一次。“此前最多一次應該報道了6個,一次11個而且全部是新種還是第一次。”出生于1982年的董棟,從2000年考入中國海洋大學海洋生命學院開始,便與大海結下了不解之緣。2008年,考取了中科院海洋所博士。從2011年工作至今,他將研究重點聚焦在異尾類甲殼動物上面。針對中國和東南亞近海的瓷蟹科以及印度西太平洋深海環境中的鎧甲蝦類做了大量的分類學、系統發育、遺傳多樣性和行為生態學研究;全面系統概括了中國近海瓷蟹科的區系構成和分布特征;揭示了西太平洋多個海山和南海多個冷泉區的鎧甲蝦類的物種組成和生物多樣性特征。目前已發現新物種21種,已發表論文20余篇,申請到專利1項,參與編寫專著3部。主持和參與國家自然科學基金、國家重點研發計劃、中科院科技先導專項、科技部基礎工作專項等多個課題。
每次外出都想盡辦法采集大量標本,進行分揀和保存標本并給標本拍照,睡覺經常就要到深夜了。董棟告訴記者,科研是一件耐得住寂寞的事。研究要過“語言關”,要了解國內、外發表的論文,除英語外還要學小語種,對照詞典能看懂同行的學術論文。另一個考驗人的功力,就是“看鏡子”,在顯微鏡下觀察、對比不同物種外形、結構等方面的不同,失之毫厘謬之千里,練就一雙“火眼金睛”。很多鎧甲蝦類體型非常小,需要在顯微鏡下放大數倍,特別費勁的對比屬內的差異,有時在實驗室里一待就是10多個小時。
休息時,董棟喜歡陪著讀二年級的孩子下圍棋。“雖然水平沒有多高,但可以讓大腦休息休息還能陪伴孩子成長。”董棟告訴記者,以前喜歡踢足球,但近年來科研任務越來越大,很難擠出時間去酣暢淋漓地踢一場球。如果春光正好,他會選擇帶孩子一起去爬山,浮山、嶗山等都留下了他們的身影。
海山中的似折尾蝦和折尾蝦,其中A為新種雅浦似折尾蝦;D為新種劉氏折尾蝦;E,F為新種馬里亞納折尾蝦。
調查
他背后強大的“大拿團隊”
從山東曲阜的一名懵懂少年,到如今鎧甲蝦領域的研究專家,董棟迎來科研新進展的背后,是他所在的全國乃至全球甲殼類分類學類研究的“大拿團隊”:中科院海洋所二級研究員李新正團隊。“團隊成員有10人,除團隊負責人外,幾乎全都是80后。”董棟告訴記者,他的博士生導師便是團隊負責人李新正,他本人是團隊所在研究組的副組長。李新正是中科院海洋所二級研究員,博士生導師,中國科學院大學崗位教授,全球海洋生物普查計劃科學委員會委員、國際甲殼動物學會執行理事、中國甲殼動物學會理事長。長期從事海洋生物多樣性、無脊椎動物分類系統學、海洋底棲生物生態學、甲殼動物學研究和海洋生態環境調查與評價等。
對于董棟此次的發現,李新正用“重磅”來形容。李新正從1994年10月起享受國務院政府特殊津貼,主持并完成了我國長臂蝦類、長額蝦類、褐蝦類、藻蝦類、玻璃蝦類等多個真蝦類以及鎧甲蝦類的分類學研究,出版了長臂蝦類的中國動物志,并指導學生開展了等足類、猬蝦類、關公蟹類、猛水蚤類、異尾類、仿對蝦類(甲殼動物)等類群,深海海綿、鈣質海綿類(海綿動物),沙海星類(棘皮動物),放射蟲類(原生動物)等多個海洋無脊椎動物類群的分類學、系統發育和動物地理學研究。他帶領團隊長期開展我國近海大型底棲生物學海上調查,首次開展膠州灣、黃海和東海的底棲生物次級生產力研究;首次對南黃海及鄰近海域大型底棲生物長期變化機制進行分析研究,并量化人類活動和氣候變化的影響;首次提出東海近海大型底棲生物群落結構存在“三明治”現象,并認為該現象的形成原因與黑潮變異直接相關,其形成時間不長但將長期存在下去。(觀海新聞/青島晚報記者 徐美中)
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