新西兰深水瓷蟹寄生等足类新种Parapleurocryptella poha的发现及其幼虫特征与分类学修订
《Systematic Parasitology》:A new species of Parapleurocryptella Bourdon, 1972 (Isopoda: Bopyridae) from deep water squat lobster hosts of New Zealand with description of larval stages and transfer of the genus to Pleurocryptellinae
【字体:
大
中
小
】
时间:2025年11月05日
来源:Systematic Parasitology 1.2
编辑推荐:
本研究针对新西兰深水瓷蟹( squat lobster)宿主体内寄生等足类多样性未知的问题,描述了Parapleurocryptella属新种P. poha,首次报道了该属的幼虫期特征( epicaridium),发现了其后部外卵黄囊这一罕见特征,并将Parapleurocryptella等属转移至Pleurocryptellinae亚科。研究丰富了深海寄生等足类多样性,为理解等足类( Isopoda)生活史及系统演化提供了关键形态学证据。
在浩瀚的海洋深处,生活着一类形态奇特、被称为"瓷蟹"( squat lobster)的甲壳动物。它们虽然名字里带着"龙虾",实则与寄居蟹、石蟹的亲缘关系更近。这些栖息在深海中的生物不仅本身多样性极高,还承载着丰富的共生生物群落,其中超过70%的共生关系是寄生性的。在众多寄生虫中,等足目( Isopoda)的鳃虱科( Bopyridae)物种尤为常见,它们寄生于瓷蟹的鳃腔内,往往导致宿主外壳出现明显的肿胀变形,甚至影响其繁殖能力。然而,由于深海探索的技术挑战,我们对这些寄生关系的了解,尤其是在一些偏远的深海区域,仍然非常有限。
新西兰周围海域是瓷蟹生物多样性的热点区域,已知种类超过150种,其中约34%是该地区特有的。尽管新西兰水域的瓷蟹资源丰富,但其寄生等足类的研究却相对滞后。此前,该地区仅记录了13种鳃虱科物种,且从未发现过Parapleurocryptella属的成员。该属此前仅包含两个已知物种:P. minuta(发现于苏门答腊,宿主为Uroptychus gracilimanus)和P. elasmonoti(发现于马提尼克,宿主为Munidopsis squamosa),两者都仅知其模式产地。因此,当新西兰地球科学研究所( New Zealand Institute for Earth Science Ltd.)的标本馆中保存的大量瓷蟹样本中,发现至少有4个瓷蟹物种的38个标本被Parapleurocryptella属的等足类寄生时,这无疑是一个重要的发现。
为了厘清这些寄生等足类的分类地位、形态特征及其与宿主的相互关系,由Grace Kokasko、Jason D. Williams、Christopher B. Boyko和Kareen E. Schnabel组成的研究团队对这些标本进行了深入研究。他们的研究成果发表在寄生虫学专业期刊《Systematic Parasitology》上。本研究旨在详细描述这一新物种的成熟雌雄个体形态,分析寄生虫大小与宿主大小的相关性,并首次揭示该属的幼虫期( epicaridium)特征,特别是其后部外卵黄囊这一罕见结构。此外,研究还解决了Pleurocryptellinae亚科内的一些分类学问题。
研究人员综合运用了多种技术方法。他们检视了保存在70%乙醇中的宿主和寄生虫标本,这些标本来自新西兰国家无脊椎动物标本馆( NIC),采集时间跨度从上世纪40年代至今。研究测量了宿主的头胸甲长度( CL)和寄生虫的体长( TL),并记录了寄生部位(左/右鳃腔)。利用光学显微镜和连镜描绘装置进行了形态学观察和绘图,并通过Macropod Pro套件拍摄多张图像,使用Zerene Stacker软件进行景深合成。对于雄性个体和幼虫标本,则通过系列乙醇脱水、临界点干燥和镀金处理后,使用扫描电子显微镜( SEM)进行高分辨率观察和成像。此外,还利用ArcGIS软件绘制了物种的地理分布图。
研究首先将Parapleurocryptella属及其新种归入鳃虱科下的Pleurocryptellinae亚科。该亚科的诊断特征包括雌性具有5或7对抱卵片( oostegites),第一对抱卵片后叶呈卵圆形,雄性第二颚足( maxilliped)分两节,以及幼虫期具有大的后部卵黄囊。基于新物种幼虫具有后部外卵黄囊等特征,研究人员将Parapleurocryptella属从Pseudioninae亚科转移至Pleurocryptellinae亚科,同时转移的还有Pleurocryptina属和Pagurocryptella属。此外,通过检视模式标本,将Pseudione kossmanni重新组合为Pleurocryptella kossmanni (Nierstrasz and Brender a Brandis, 1923) nov. comb.。
新种被命名为Parapleurocryptella poha。种加词"poha"源于波利尼西亚语,指用大型海藻制成的食物储存袋,形象地比喻了其幼虫期具有的卵黄囊结构。
雌性个体体呈卵圆形,身体存在扭曲(不对称角度约20°)。头部近矩形,部分呈双叶状,具有额叶( frontal lamina)。无眼。触须( antennule)3节,触角( antenna)5节。第二颚足具分节且具刚毛的触须。抱鸟器( barbula)两侧各有一个短而光滑的叶。具有5对抱卵片,第一对抱卵片的前叶卵圆形,略大于后叶。胸部7个体节,具有侧背突( dorsolateral bosses)和基节板( coxal plates)。7对胸足( pereopods)大小相近,但分节融合情况不同。腹部略窄于胸部,具有5对双枝型腹足( pleopods)和一对单枝型尾足( uropods)。
雄性个体体长约为体宽的2倍。头部圆形,窄于第一胸节。无眼。触须4节,触角6节。第二颚足分两节。7对胸足大小相近,但第一对胸足的趾节( dactylus)最大,向后逐渐变小。腹部前4个体节具有腹中瘤( midventral tubercles),具有5对无柄腹足。尾足大,圆形。
本研究首次描述了Parapleurocryptella属的幼虫期( epicaridium)。幼虫体长约410微米(包括卵黄囊)。身体包括6个胸节和6个腹节。触须3节,触角6节(4节基节和2节鞭节)。口器具有"齿状"大颚( mandible)。第二颚足分两节,远节 elongate,具刚毛。6对胸足大小相近,具延长的趾节和圆形的掌节( propodus)。5对双枝型腹足,外肢( exopod)具3根丝状刚毛,内肢( endopod)具2根长刚毛。尾足大,双枝型,内肢宽于且长于外肢。最显著的特征是,幼虫具有一个大的、薄而宽、边缘卷曲的后部外卵黄囊,通过一个柄状的尾节( telson)与身体相连。
P. poha在新西兰海域分布广泛,从36.4°S到53.5°S,深度范围256米至1048米。其宿主包括至少4个瓷蟹物种:Curtonida isos, Curtonida sp.1, Phylladiorhynchus australis, Ph. nui(模式宿主)和Scolonida gracilis。在研究的样本中,约84.2%的寄生宿主属于Phylladiorhynchus属,其中Ph. nui是最常见的宿主,寄生率约为7.8%。寄生虫在宿主左右鳃腔的分布大致相等(右鳃腔54%,左鳃腔46%)。研究发现,雌性寄生虫的体长与宿主Ph. nui的头胸甲长度呈显著正相关,而雄性寄生虫的体长与雌性寄生虫的体长之间虽呈正相关,但不显著。值得注意的是,约18.5%的被寄生雌性宿主仍携带有卵,表明P. poha并未完全抑制宿主的繁殖。此外,研究还发现两例P. poha被根头目( Rhizocephala)寄生虫Duplorbis koru超寄生( hyperparasitized)的情况。
P. poha与此前已知的两种Parapleurocryptella存在明显区别。雌性方面,P. poha的身体扭曲角度更大(约20°),且头部部分双叶状,而P. minuta和P. elasmonoti的扭曲角度小于10°,头部不呈双叶状。雄性方面,P. minuta的触须为3节,触角为5节,胸足同形,而P. poha的触须为4节,触角为6节,胸足非同形(第一对胸足趾节最长)。此外,P. poha的雄性个体腹部具有腹中瘤,这是该属内首次记录的特征。P. elasmonoti的雄性目前尚属未知。
本研究成功描述并命名了Parapleurocryptella属的第三个物种——P. poha,这也是该属在新西兰海域的首次记录。新种的发现不仅扩展了Parapleurocryptella属的地理分布和宿主范围,其详细的形态描述(特别是雄性特征和幼虫期特征的首次揭示)为该属乃至Pleurocryptellinae亚科的分类学提供了坚实的依据。
研究的核心发现之一是P. poha幼虫期具有后部外卵黄囊。这一特征此前仅在Pleurocryptella和Paragigantione两个属的幼虫中有过报道,而这三个属现在均被置于Pleurocryptellinae亚科下,这强烈暗示该特征可能是该亚科的一个共源性状( synapomorphy)。卵黄囊的存在对理解这类鳃虱的生活史提出了新的问题。通常,鳃虱的生活史需要两个宿主:幼虫( epicaridium)离开母体后,在水中寻找桡足类( copepod)作为中间宿主,附着后发育为微囊幼虫( microniscus),继而变为隐囊幼虫( cryptoniscus)离开桡足类,寻找瓷蟹等十足类( Decapoda)作为终宿主。卵黄通常分布在幼虫的肠道中,但在Pleurocryptellinae亚科的物种中,部分卵黄似乎迁移到了后部的卵黄囊中。这一特殊结构可能意味着其幼虫期更长、无需中间宿主、或者因其浮力特性而有助于其在水柱中保持位置。这挑战了人们对鳃虱标准生活史的认识,未来需要通过环境DNA( eDNA)技术监测水体中的幼虫分布,或尝试实验室培养等新方法来验证其生活史细节。
在生态学方面,研究发现雌性寄生虫大小与宿主大小呈正相关,这与许多其他鳃虱-宿主关系的研究结果一致。同时,相当比例的被寄生雌性宿主仍能繁殖,表明P. poha对宿主不是完全绝育的,这与某些其他鳃虱种类的影响不同。此外,P. poha能够寄生不同属(甚至不同科)的瓷蟹宿主,提示宿主切换( host switching)可能在鳃虱的进化史中扮演重要角色,未来的研究需要结合准确的宿主与寄生虫鉴定、系统发育分析和协同进化分析来深入探讨这一问题。
综上所述,本研究不仅增进了我们对新西兰深海寄生等足类多样性的认识,更重要的是,通过揭示Parapleurocryptella poha新种的独特形态特征(尤其是幼虫的卵黄囊),以及对Pleurocryptellinae亚科分类系统的修订,为深入研究鳃虱科等足类的演化历程、生活史策略及其与宿主的复杂相互作用奠定了重要基础。
生物通微信公众号
生物通新浪微博
今日动态 |
人才市场 |
新技术专栏 |
中国科学人 |
云展台 |
BioHot |
云讲堂直播 |
会展中心 |
特价专栏 |
技术快讯 |
免费试用
版权所有 生物通
Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved
联系信箱:
粤ICP备09063491号