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南美大学生发现18种水生甲虫新物种

对于一个有几十年野外工作经验的昆虫学家来说,发现如此大量的科学未知物种将是惊人的。但是对于堪萨斯大学生态学专业的本科生雷切尔·史密斯来说,从进化生物学的角度来看,这一发现是非同寻常的:史密斯最近在同行评审期刊《ZooKeys》上发表了一篇文章,描述了18种来自Chasmogenus水生水甲虫的新物种。

这些甲虫的平均大小,我想说,大约是一个大写字母的大小。用12号字体,史密斯谈到新物种的收集时说。它们一生中有很多时间生活在森林的小溪和池塘里。他们是水上运动的,所以他们都是优秀的游泳运动员。它们能飞了。

在这项研究中,史密斯前往苏里南进行实地考察,并在生态学副教授安德鲁·肖特的实验室里待了数不清的时间。他是库恩生物多样性研究所的副馆长,也是这篇新论文的作者之一。

史密斯说,即使在显微镜下,通过简单的观察,许多水生甲虫种类几乎无法区分。

这个属有一种独特而迷人的地方,尤其是我研究的那些,很多看起来几乎一模一样,她说。即使在我这只受过训练的眼睛看来,仅凭外表形态也很难把它们区分开来。它们的独特性就在那里,但又隐藏在这种非常统一的外部形态中。

为了确定新物种,史密斯将水生甲虫的DNA证据与一些可以观察到的外部形态差异进行了比较。但这还不够:史密斯的大部分工作还集中在解剖这些从南美洲东北部采集的微小标本上,以发现它们内部解剖结构的关键差异。

因为很难将它们与外部形态区分开来,所以你得往里面看,她说。最后,我对这些甲虫做了超过100次解剖,取出雄性生殖器,并放在显微镜下观察。这才是真正区分他们的方法。最终,我用男性生殖器和基因分化来界定这些物种。

新论文中描述的水生甲虫是在多次前往委内瑞拉、苏里南和圭亚那时收集到的。史密斯本人也参加了一次到苏里南采集标本的探险。

在苏里南,几乎每天都要乘船顺河而下,或者乘皮艇去某个地方,她说。可能会有一次短途或长距离的徒步旅行。有一天我们爬上了一整座山,另一天只是沿着一条河走一小段路。嗯,不一定要步道,因为在热带雨林里没有步道。我们会找到一个有一些小的、移动缓慢的或不动的水池的地方。最好的树通常是静止的,有枯叶、泥土和碎屑。那里有很多这种甲虫。做这项工作你一定会弄得很脏,但它让人很满意。

事实上,史密斯和她的同事们在苏里南热带雨林中发现的一种甲虫最终成为科学界所不知道的。

我是一个小组的一员,他们收集了这篇论文中提到的一种甲虫,她说。因此,我参与了一个物种命名的整个过程。去热带雨林,收集它,带回实验室,给它命名,描述它。能参与到发现新物种的整个过程中真是太好了。

史密斯的合著者、教师导师肖特说,她的论文反映了两年的工作,对任何科学家来说都是了不起的成就,更不用说本科生了。

虽然新物种对我来说是很常见的,但这对于一篇论文来说已经够多了,对于一个学生来说描述的量也太大了。他说。瑞秋做得很好。一个本科生描述18个物种是非常了不起的。即使对有经验的科学家来说,这也是很少见的。我曾描述过许多新物种,但从未一次描述多达18个。这项工作凸显了我们对南美洲有多少物种所知甚少。

史密斯说,去年12月从堪萨斯大学毕业后,她的目标是发展野外工作和研究的职业生涯,以发现隐藏的生物多样性,希望它能增强受威胁地区的保护工作。

我总是把眼光放得长远一些,保护环境确实是我的最终目标。她说。对于分类法,您必须从下至上地开始。如果你不知道你在保护的是什么,也不知道世界上有多少物种,你就不可能真正了解任何保护努力的效果。正如我在本文中所描述的,这些物种中超过一半是微特有种,这意味着它们只出现在一个特定的地方。所以,它回避了这个问题。这些甲虫在这个领域有什么独特之处吗?它们在这个生态系统中扮演着什么样的角色?希望这能引发更广泛的对话,让人们采取行动保护某些地区。

史密斯说,这种栖息地的破坏可能会导致生物多样性的不可估量的损失,但分类学家可以提出辩论,将物种保护与从开采自然资源中获得的经济利益对立起来。

在我所在的苏里南这个地区,森林砍伐、伐木以及大量的金矿开采。她说。但我认为这篇论文真正的关键信息是,即使在南美洲最小的水坑里也能找到生物多样性。

参考文献:1882年南美东北部查斯莫属的综述,重点放在委内瑞拉、苏里南和圭亚那(鞘翅目,嗜水者科,酸蝽亚科)瑞秋·r·史密斯和安德鲁·爱德华·Z.肖特,ZooKeys出版社,2020年5月19日。

DOI: 10.3897 / zookeys.934.49359

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