来自皇帝海山链(西北太平洋)的新深水蘑菇软珊瑚(八放珊瑚亚纲:Anthomastinae),并对已知的Neoanthomastus和Pseudoanthomastus物种的独特特征及生物地理分布进行了综述
《Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers》:New deep-water mushroom soft corals (Octocorallia: Anthomastinae) from the Emperor Seamount Chain (Northwest Pacific), with a review of distinctive characters and biogeography of the known
Neoanthomastus and
Pseudoanthomastus species
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帝皇海山链发现两种新蘑菇软珊瑚及其分类学特征,基于形态与mtMutS基因分子分析,讨论海山链的生物地理作用与分布。
Tatiana N. Dautova | Svetlana A. Sharina
俄罗斯科学院远东分院A.V. Zhirmunsky国家海洋生物学科学中心,Palchevsky 17号,符拉迪沃斯托克690041,俄罗斯
摘要
与开阔海洋的典型群落相比,海山周围记录到了更高的生物多样性。夏威夷-皇帝海山链是世界上最长的连续岛屿、平顶山和海山链,它连接了北太平洋的阿留申-堪察加地区和中央太平洋的海山丰富区域。尽管对夏威夷海山链的动物群和生物多样性(包括八放珊瑚)进行了大量研究,但直到最近,皇帝海山链(ESC)的底栖生态系统仍研究较少。本文记录了两种新的深海软珊瑚物种——Neoanthomastus imperialis 新种和 Pseudoanthomastus alexandrium 新种——发现于北太平洋的皇帝海山链区域。文中提供了每种新物种的独特特征,并通过扫描电子显微镜图像进行了展示。对这两种物种的mtMutS基因片段进行了测序,并与其他来自GenBank(NCBI)的Anthomastinae序列进行了比较。这些先前未被描述的物种的发现强调了进一步调查的必要性,特别是在海山区域的较深水域,以增进对太平洋深海八放珊瑚动物群的了解。本文还利用已发表的文献和我们的数据讨论了Neoanthomastus和Pseudoanthomastus物种在世界海洋中的分布及其分类学特征,并提出了对这些属的修改诊断。
引言
海山和平顶山占据了海洋底部面积的很大一部分(4.7%);全球海洋中已知有超过20万座海底隆起(Wessel等人,2010年;Yesson等人,2011年)。与开阔海洋的典型群落相比,海山周围记录到了更高的生物多样性(Morato等人,2010年;Samadi等人,2006年)。海山和海岭因多种原因而受到生态学家和生物地理学家的关注。特别是高度超过1000米的海山和平顶山占据了太平洋底部面积的很大一部分,其数量超过3万座(Smith和Jordan,1988年)。与相邻的海洋区域相比,海山和海岭被认为是动物多样性更丰富的区域(Rogers,1994年;Samadi等人,2006年;Morato等人,2010年)。影响海山生态系统高动物多样性和生物生产力的因素包括其上方发生的特定水动力和水文物理过程。这些海底隆起不仅为深海生物创造了额外的栖息地,还为浮游动物和悬浮物质的积累提供了地形条件,从而成为底栖动物和鱼类的食物来源(Samadi等人,2007年;Staudigel等人,2010年;Hareide等人,2019年)。海山对生物地理学研究的重要性在于它们可能作为避难所或动物中心的作用。海山链和海岭被视为影响深海动物群形成的生物地理屏障或“踏脚石”(Priede等人,2013年;Watling等人,2025年;Zezina,1984年)。皇帝海山链(ESC)是一个由50多座海山组成的长复合体,它是世界上最长的连续岛屿、平顶山和海山链,连接了北太平洋的阿留申-堪察加地区和中央太平洋的海山丰富区域,为深海底栖动物的长距离扩散提供了“踏脚石”(Baco,2007年;Dautova等人,2019年;Watling等人,2025年)。尽管对夏威夷海山链的动物群和生物多样性(包括八放珊瑚)进行了大量研究,但直到最近,皇帝海山链的底栖生态系统仍研究较少(Dautova,2025年)。
具有树状或灌木状群体(珊瑚虫)且具有坚固轴向支撑结构的八放珊瑚通常是海山生态系统中最显眼的底栖成分之一。珊瑚虫寿命长,体型较大,形成了密集的群落,为深海生态系统中的多种生物提供了重要的栖息地(Auster等人,2005年;Buhl-Mortensen等人,2016年)。软珊瑚由于体型较小且不像竹珊瑚或Primnoid珊瑚虫那样形成密集的底层群落,因此受到的研究较少。然而,色彩鲜艳的红色或黄色的蘑菇软珊瑚(八放珊瑚:Anthomastinae亚科)是深海生态系统中最显眼的成分之一,它们分布在海山、海岭以及岛屿和大陆的水下斜坡上,深度可达4297米(Molodtsova,2013年;d;Hondt,2020年)。蘑菇珊瑚的多样性和生物地理学是一个有前景的研究课题,因为它们对深海种群的生物多样性做出了重要贡献,并有助于追踪不同动物群之间的相互关系和生物地理关系。然而,关于夏威夷-皇帝海山链深水Anthomastinae珊瑚的数据很少,因为只有少数研究关注该区域(Dautova,2025年;Dautova等人,2019年;Watling等人,2024年)。2017年首次在皇帝海山链南部记录到了蘑菇软珊瑚(Anthomastus属,Miyamoto等人,2017年)。在2019年和2021年的野外考察后,又发现了Anthomastus和Pseudoanthomastus物种(Dautova,2019年;Dautova等人,2019年)。当时已知的四个Anthomastinae属(Anthomastus Verrill,1878年;Bathyalcyon Versluys,1906年;Heteropolypus Tixier-Durivault,1964年;Pseudoanthomastus Tixier-Durivault & d'Hondt,1974年)的所有代表都已在北太平洋被记录(Hourigan和Cairns,2021年)。其中,唯一属于Pseudoanthomastus属的物种P. fisheri(Bayer,1952年)也在皇帝海山链区域被记录到(Bayer,1952年;Hourigan和Cairns,2021年)。在最新的Anthomastinae研究中,从热带西北太平洋的卡罗琳板块海山中发现了一个新的属Neoanthomastus Li, Li & Xu,2025年(Li等人,2025a)。利用线粒体序列重建了这五个属及现有Anthomastinae物种之间的系统发育关系;基于该系统发育分析和属形态学文献数据,建议将四个Anthomastus物种归入新的属Neoanthomastus,四个Anthomastus物种归入Pseudoanthomastus(Li等人,2025a)。
本文描述并展示了两种新的Anthomastinae物种Neoanthomastus imperialis 新种和Pseudoanthomastus alexandrium 新种。这些发现基于2019年和2021年对北太平洋皇帝海山链进行的两次研究巡航所收集的材料,扩展了这些属在太平洋的分布范围。文中还讨论了Anthomastinae属和物种的分布、生物地理学特征及其分类学重要性。
采样
样本是在俄罗斯科学院远东分院国家海洋生物学科学中心(NSCMB)组织的野外考察期间收集的(LV86-2019,LV92-2021,RV “Akademik M.A. Lavrentyev”),使用配备了操作器、摄影和摄像机的ROV Comanche 18进行采集。标本(用70%或96%乙醇固定)保存在MIMB(俄罗斯科学院远东分院海洋生物学研究所博物馆,符拉迪沃斯托克)。
结果
我们描述了两种新的蘑菇软珊瑚物种,每种新物种都是基于两个个体进行描述的。形态特征和分子分析表明,这些新物种应归入Neoanthomastus Li, Li & Xu,2025属和Pseudoanthomastus Tixier-Durivault & d'Hondt,1974属。
门:刺胞动物门(Cnidaria)Verrill,1865
纲:珊瑚纲(Anthozoa)Ehrenberg,1834
亚纲:八放珊瑚亚纲(Octocorallia)Haeckel,1866
目:Scleralcyonacea McFadden,van Ofwegen & Quattrini,2022
亚科:
海山底栖动物的特征及深海珊瑚的分布
关于海洋底部隆起在动物群形成中的复杂功能的现有假说认为,海山是深海物种跨洋扩散的阶梯,而中洋脊可能成为深海物种在海洋区域之间移动的障碍(Priede等人,2013年;O’Hara & Tittensor,2010年;Wilson & Kaufmann 1987年;Zezina,1984年,1985年)。如果海山与邻近区域有足够的隔离度,那么在这些海山上出现特有物种是可能的
结论
新物种Neoanthomastus imperialis是该深水属的第三个物种。这是该属最深的记录(1422米,而为1221米),也是该属最北端的记录。此前已知的Pseudoanthomastus物种主要分布在太平洋和印度洋的130至2567米深的深海生态系统中(表4)。新物种P. alexandrium>将该属的分布范围扩展到了温带北太平洋
作者贡献声明
Tatiana Dautova:撰写——审稿与编辑,撰写——初稿,可视化,资源获取,项目管理,方法论,研究设计,资金申请,数据分析,概念化。Svetlana Sharina:撰写——初稿,可视化,软件使用,方法论,数据管理,概念化
未引用参考文献
Altuna和López-González,2023年;Cairns和Baco,2007年;Cairns和Bayer,2009年;Figueroa和Baco,2014年;France和Hoover,2002年;Herrera和Shank,2015年;d’Hondt,1988年;d’Hondt和d’Hondt,2018b年;d'Hondt和d'Hondt,2019年;d'Hondt和d'Hondt,2020年;Huelsenbeck和Ronquist,2001年;Letunic和Bork,2007年;Letunic和Bork,2011年;Letunic和Bork,2016年;Letunic和Bork,2019年;Letunic和Bork,2021年;Letunic和Bork,2024年;Li等人,2021年;McFadden等人,2006年;McFadden等人,2022年;Nei等人
利益冲突
作者声明没有利益冲突。
资助
本工作得到了俄罗斯联邦科学与高等教育部的支持,提供了RV Akademik M.A. Lavrentyev,并资助了这项研究,包括样品的实验室处理(拨款编号13.1902.21.0012,合同编号075-15-2020-796)。
利益冲突声明
? 作者声明以下财务利益/个人关系可能被视为潜在的利益冲突:Tatiana Dautova报告称她获得了俄罗斯科学院远东分院FSBIS国家海洋生物学科学中心的财务支持。如果还有其他作者,他们声明没有已知的可能影响本文所述工作的财务利益或个人关系。
致谢
作者和参与者感谢R/V Akademik M.A. Lavrentyev号的船长和船员、ROV Comanche 18团队以及各考察队的协助。我们还要感谢俄罗斯联邦科学与高等教育部的支持。