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这一发现为研究海洋进化和生物多样性开辟了新的途径

加州大学洛杉矶分校的一项新研究表明,一种以前从未在海洋生物中观察到的进化现象可能有助于解释为什么世界上的珊瑚礁和其他海洋中存在如此巨大的生物多样性。

礁栖海洋蜗牛身上做的两项研究——一项,其他类似的软体动物nudibranchs-show呼吁第一次新物种的两组可能成为主机切换的结果,这些动物种群的依赖单一种类的珊瑚对食物和栖息地切换到一个新的珊瑚物种,导致广泛的遗传和生理分化。这种现象以前只在病毒、昆虫和其他一些生物体中出现过。

“这是第一次有人看到这种现象,但从来没有人看过,”加州大学洛杉矶分校的生态和进化生物学教授保罗·巴伯说,他的实验室进行了这两项研究。“这很可能只是冰山一角。”

Barber说,这些发现表明,通过寄主转移而形成新的独特海洋物种的可能性也可能发生在其他海洋生物中,这为研究海洋生物多样性的原因开辟了新的途径。

在陆地上,新物种通常被认为是在山脉、峡谷或河流等自然屏障将个体或群体分隔开来时进化出来的。然而,研究人员指出,海洋有不同的屏障,包括珊瑚礁结构和水流,这两者都导致了蜗牛和裸鳃动物的寄主迁移。

以单一珊瑚为生的蜗牛和海蛞蝓的幼虫有时会被洋流冲走;如果它们没有消失或被吃掉,它们可以降落在一个完全不同的珊瑚物种上,在那里留下印记并度过它们的一生。最终,科学家们说,一代又一代的蜗牛或海蛞蝓会进化出更喜欢这种珊瑚并形成一个新物种。

“在某种程度上,珊瑚很有可能帮助裸鳃海蛞蝓形成新物种,”裸鳃海蛞蝓研究的主要作者Allison frittos - penniman说,该研究报告称,该物种的已知物种增加了三倍。“它们生活的珊瑚越多,就能进化出越多不同种类的裸鳃海蛞蝓。”

这两篇新论文可能标志着海洋物种发现的开始——裸鳃海蛞蝓和蜗牛,它们很常见但没有得到充分的研究,以及更广泛的发现,蜗牛研究的主要作者Sara Simmonds说,该研究利用基因组学在行为中发现物种。

这两项研究都集中在西太平洋一个相对较小的区域——珊瑚三角区,这里是世界上生物多样性最高的地区之一,包括600种不同的珊瑚物种。

“如果有很多珊瑚,因此他们中的很多人有这些有着紧密的联系,这可能是一个非常重要的过程中生成所有的多样性,”巴伯说,他也强调保护珊瑚礁生态系的重要性就像珊瑚三角区的毁灭性影响气候变化和工业有关的威胁。

保护珊瑚三角

珊瑚三角面积约630万平方英里,约占世界海洋面积的1.6%,与印度尼西亚、菲律宾和巴布亚新几内亚等几个国家接壤。巴伯说,这里有数百种珊瑚、数千种鱼类和其他海洋生物,是世界上生物多样性最丰富、研究最少、受威胁最严重的地区之一。

虽然沿海发展、不可持续的旅游业以及用自制炸药进行的“炸弹捕鱼”破坏了该地区的栖息地,但最大的威胁是气候变化,它正在破坏支撑三角地区生物多样性生态系统的珊瑚礁。海洋变暖、酸化和海平面上升正在导致大量珊瑚白化,即珊瑚将活藻从组织中驱逐出去,变成完全白色;如果这种紧张的环境持续太久,就会导致珊瑚死亡。世界自然基金会预测,按照目前的气候变化速度,珊瑚三角将在2100年前消失。

巴伯指出,气候变化对该地区生物多样性的重大破坏也使周边国家的经济处于危险之中,而海洋生态系统的崩溃将导致该地区庞大的渔业遭到破坏,并导致数亿人的粮食不安全。

巴伯说,继续开展研究,促进我们了解是什么产生了珊瑚三角区和其他珊瑚礁的生物多样性,这是保护它们对抗气候变化的关键之一。

甚至公众参与促进理解,与公民表示,与世界各地的潜水者造成iNaturalist非营利组织,联合倡议的加州科学院和美国国家地理学会,去寻找新的coral-associated裸鳃亚目动物物种和帮助科学家与田野调查需要进行进一步的研究。

“珊瑚三角是世界上最大、生物最多样化的海洋生态系统,”巴伯说。“还有很多东西需要学习。”

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