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崇明岛湿地再现原生动物新物种
2020年03月10日 17:44   来源:中新网上海  

  中新网上海新闻3月10日电  2月28日,《Scientific Reports》杂志发表华东师大生命科学学院范鑫鹏副研究员课题组的研究论文,报道了有关发现于上海崇明岛湿地的一纤毛虫原生动物新物种。该物种被命名为顾氏拉姆虫(Lamtostyla gui)——以题献我国著名原生动物学家、华东师大终身教授顾福康先生,彰显他为中国原生动物学发展作出的杰出贡献。

《Scientific Reports》杂志发表生命科学学院范鑫鹏副研究员课题组的研究论文

华东师范大学 顾福康 教授

  崇明岛东部湿地位于咸水、淡水交界处,是生态过渡带,孕育了丰富的生物多样性。一直以来,该区域吸引着众多领域研究者的目光,但有关原生动物分类学与多样性的研究却十分匮乏。近年来,华东师大生命科学学院原生动物学课题组系统地开展了有关该区域的调查研究,逐步揭示了崇明岛湿地丰富的纤毛虫原生动物资源和独特的区系特征。2017年,课题组曾报道了一个以“崇明”命名的新属,崇明隐缝虫(Arcanisutura chongmingensis);2年多后,再次发表文章命名该地区发现的原生动物新物种,顾氏拉姆虫。 

  顾氏拉姆虫模式标本产地——崇明岛北滩湿地

  原生动物是微小的单细胞真核生物,而纤毛虫则是其中分化最为复杂的一个门类。顾氏拉姆虫隶属纤毛虫中的高等类群—腹毛亚纲,该类生物具有明显的背面、腹面结构分化,分类学者通常可利用活体一般形态、纤毛图式等显微水平特征辨别不同种属。针对顾氏拉姆虫,本次研究基于种群大量个体的观察统计,刻画了其显微水平分类特征,该种的建立将拉姆虫属(Lamtostyla)物种增至15个;此外,利用扫描电镜和透射电镜技术显示了其生动的虫体表面形态和细致的细胞器形态。其中的细胞器超微结构的是对腹毛亚纲、小双虫科物种的首次认知,这为未来从细胞学水平归纳该科的共有衍征提供了第一份证据。

基于不同手段显示的顾氏拉姆虫非分裂期形态(a-c,扫描电镜,d-j,光学显微镜) 

顾氏拉姆虫表膜微管、纤毛器及射出胞器的超微结构(透射电镜)

  作为形态学(经典分类学手段)的重要补充,基因测序及系统发育分析可验证、甚至纠正分类学者依据自身经验形成的观点。本研究通过测序获得了顾氏拉姆虫的多个标记基因(包括SSU rRNA、LSU rRNA、ITS、COX)序列,这成为国际基因库(Genbank)中为数不多的小双虫科物种序列。以此为基础,文章分析了新物种所处的系统位置,进一步证实了该物种所在的拉姆虫属存在非单系性的问题。   

基于标记基因建立的显示顾氏拉姆虫系统位置的进化树

  原生动物的细胞发生与高等动物的个体发育一样,是系统发育简单而迅速的重演。研究细胞发生过程,除了可以了解物种特定结构的形态如何建成,对于理解物种所处阶元的系统发育也具有重要意义。基于实验室培养,本研究获得了顾氏拉姆虫无性二分裂过程中纤毛器与核器的形态发生过程,建立了该物种的细胞发生学模式,通过比较,提出从发生学角度解释拉姆虫属非单系的可能性;同时,通过大样本观察统计,揭示了细胞发生过程中原基数/原基断裂数的异常可导致非分裂期不同个体间分类特征的变异,这为在分类学实践中如何对这些特征赋以权重提供了客观依据。

顾氏拉姆虫个体发育(无性二分裂)的正常(左)与异常(右)模式

  从动物学角度,顾氏拉姆虫的详细记述为解决纤毛虫原生动物的分类学、系统学的存疑问题积累了一份新资料。从崇明岛生物多样性角度,再次发现新物种暗示了崇明岛湿地这一多样性热点区域存在潜在的原生动物高度多样性,这也从这类微小生命的视角凸显了在崇明生态岛建设中保护湿地的重要性。

  文章链接:https://www.nature.com/articles/s41598-020-60327-5

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编辑:陈静  

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