深海探秘：日本海沟端足类寄生隐石水虱幼虫的形态与系统发育关系研究

《Marine Biodiversity》：Morphology and phylogenetic relationships of cryptoniscus larvae (Epicaridea, Isopoda, Cryptoniscoidea) parasitising amphipods from the abyssal and hadal depths of the Japan Trench

为解决对隐石水虱总科（Cryptoniscoidea）系统关系了解不足的问题，研究人员开展了对日本海沟深渊和超深渊深度端足类寄生隐石水虱幼虫的研究。结果发现 3 种隐石水虱幼虫，证实其非单系性，这对了解该类群多样性和进化关系意义重大。

　　在神秘深邃的海洋世界里，深海区域尤其是深渊（3500 - 6500 米）和超深渊（＞6500 米）深度，一直充满着未知。端足类作为海洋生态系统中的重要成员，会被各类寄生虫寄生，但在深海环境中，寄生虫的相关研究却极为匮乏。隐石水虱总科（Cryptoniscoidea）是一类寄生性海洋等足目动物，它们寄生于多种甲壳类动物，然而人类对其系统发育关系和进化历史知之甚少。一方面，相关的分子数据稀缺，限制了深入探究；另一方面，此前发现的隐石水虱寄生端足类的记录较浅，对于深海区域的情况几乎一无所知。为了填补这些空白，东京大学大气海洋研究所（Atmosphere and Ocean Research Institute, The University of Tokyo）的研究人员开展了此次研究，这一研究成果发表在《Marine Biodiversity》上。

研究人员在 2023 年 9 月 R/V Hakuho - maru 号的 KH - 23 - 5 考察中，从日本海沟和千岛 - 堪察加海沟的深渊和超深渊深度，利用束网拖网和底栖拖网采集了端足类样本。随后，在船上进行初步分类、固定和保存，之后带回东京大学大气海洋研究所进一步筛选和寻找被等足类寄生虫感染的端足类。

在研究中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先是 DNA 提取技术，从寄生虫样本和端足类宿主中分别提取总 DNA。接着，通过聚合酶链式反应（PCR）扩增寄生虫的核 18S 和线粒体 16S rDNA 部分核苷酸序列，以及端足类宿主的线粒体细胞色素 c 氧化酶亚基 I（COI）基因序列。然后，对扩增产物进行纯化和测序，并将所得序列在数据库中进行比对分析。最后，运用系统发育分析软件，如 MAFFT v7、Gblocks v0.91b、jModeltest2、MrBayes v3.2.6 和 raxmlGUI 2.0 等，构建系统发育树，分析寄生虫的系统发育关系。

研究结果如下：

1. 寄生虫的发现与宿主：在采集的 2134 只端足类中，发现 4 只个体（感染率 0.19%）携带 7 只隐石水虱幼虫，未观察到成年雌性个体。这些幼虫分别来自 3 种底栖端足类：Aristias sp.、Byblisoides arcillis 和 Epimeria abyssalis。
2. 系统发育分析：基于 18S rDNA 数据集构建的最大似然法（ML）和贝叶斯分析系统发育树显示，样本分为 3 个组，对应 3 种隐石水虱（Cryptoniscoidea spp. A - C）。其中，Cryptoniscoidea sp. A 和 sp. C 形成一个分支，Cryptoniscoidea sp. B 与其他已报道的隐石水虱形成另一个分支，这表明寄生端足类的隐石水虱并非单系群。
3. 形态学差异：通过对 3 种隐石水虱幼虫的形态学观察，发现它们在体型大小、触角、基节、尾节和尾足等形态特征上存在明显差异。例如，Cryptoniscoidea sp. B 的触角柄节 1 近乎圆形，宽度是其他节的两倍多；Cryptoniscoidea sp. C 的基节齿数量最多，有 7 个。

研究结论和讨论部分表明，此次研究发现了 3 种寄生于日本海沟深渊和超深渊端足类的隐石水虱物种。虽然由于仅获得幼虫阶段样本，无法确定其所属科，但形态学和分子分析证实了至少存在两个寄生端足类的隐石水虱谱系。此外，研究还扩展了隐石水虱的深度记录，发现了新的宿主，表明深海区域可能存在丰富的隐石水虱多样性。该研究强调了进一步开展隐石水虱分类和系统发育研究的必要性，为深入了解深海寄生生物的多样性和进化关系奠定了基础，也为后续研究深海生态系统中寄生虫与宿主的相互作用提供了重要线索。