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小蝦米,大能耐

作者:中科院之聲

蝦米底蝦是一種形狀像蝦的甲殼類動物,屬于甲殼類亞門甲殼類軟裝甲馬拉科斯特拉卡蝦mysida。蝦的英文口語名稱是"負鼠蝦",翻譯為"負鼠蝦"。這是因為交配的雌性蝦在胸部和四肢的底部有卵繁殖囊,其中包含尚未孵化的小蝦,就像袋鼠負鼠抱着幼崽一樣。

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雌性對蝦配袋鼠負鼠(左)和蛋(右)

大多數蝦種非常小,通常長約1-2厘米,非常謙虛。但它們在淺灘附近具有高密度和生物量,特别是在河口附近的低鹽水域。蝦的生成周期短,繁殖速度快,甲殼類動物薄,肉質鮮美,且富含蛋白質、脂質和多種微量元素,可發酵成口味獨特的蝦醬,在中國北方沿海地區深受人們的喜愛。

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北部沿海人喜歡吃的蝦醬

别看蝦很小,但它們分布很廣,從兩極到赤道。據統計,蝦類有1100多種,除少數生活在淡水體中外,大部分蝦生活在海洋中,在河口、潮間帶、淺海、深海甚至海蝕洞都有其身影。一些種類的蝦可以自由生活,另一些則附着在海藻,海藻上,或與其他海洋無脊椎動物一起生活。此外,蝦既有營地浮遊生物物種,又有底層的生物物種,是少數海面至超深海地區(>6000m深處)有分布的甲殼類群。

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附着在海草上的蝦(左)和與海葵并排生活的蝦(右)

近年來,随着深海勘探的增加,越來越多的深海生物被認識和了解,包括蝦。紅蝦Yaco Erythropinae是生活在深海的典型對蝦種類,通常栖息在200米深以下,據報道有四個屬物種在海溝中(最深的記錄為7,260米)。

由于長期生活在黑暗無光的深海環境中,許多種類的紅蝦矢子的眼睛都經曆了不同程度的降解,從半球形、光敏性複合眼退化成無色素細胞和眼闆的光學受體,這種特殊的結構被認為是一種适應深海的形式。

然而,許多問題仍然困擾着海洋動物學研究人員。例如:蝦可以分布多深?蝦的祖先是什麼時候從淺海遷徙到深海的?深海蝦的眼睛是什麼時候開始退化的?

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雙瓣眼闆(左)和單瓣眼闆(右假單瓣)

最近,來自中國科學院海洋研究所、挪威卑爾根大學和中國科學院深海科學與工程研究所的海洋研究人員的一項合作研究的結果似乎為這些問題提供了答案。

利用Wanquan深海着陸器,該團隊在馬裡亞納海溝7,449米深處成功收集了一個完整的雄性蝦個體。個體具有一系列特殊的形态特征:直立的前額角,單瓣眼闆,浮腫的嘴唇基部,細長的尾巴和獨特的腹肢。

根據其特殊的形态結構和分子生物學證據,研究人員将其确定為紅蝦yako的新屬(新物種),名為Xenomysis unicornis,意思是"深淵中的獨角獸"。這一發現打破了有史以來報告的蝦的最深記錄。

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Xenomysis unicornis Kou, Meland & Li, 2019

利用化石年代校準和分子鐘分析,研究人員還推測,在Mesothewi(約2.52億至6500萬年前)期間,蝦已經從淺海到深海傳播了幾次,這與地質史上三次大規模海洋缺氧事件的時間相吻合。結果,蝦的祖先一次又一次地遷移到深海,可能是為了逃避當時缺氧的表面海洋環境,蝦眼的退化伴随着後兩次大規模的深海遷徙。

此外,研究還發現,深海蝦的眼闆并不是以前認為的單一起源,而是平行進化的結果,而兩種形式的紅蝦寃的眼闆在進化過程中已經多次出現下颠倒。這一發現遠遠超出了研究人員的預期。

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基于化石年齡标定和分子鐘分析的分化時間推測

(紅色虛線:二疊紀-三疊紀滅絕,P-Tr滅絕,約2.52億年前;橙色虛線:早期侏羅紀雷神海洋缺氧事件 Toarcian海洋缺氧事件,T-OAE,約1.83億年前;黃色虛線:白垩紀晚期塞農-土倫階缺氧事件 Cenomanian-Turonian缺氧事件,C/T OAE,約9300萬年前)

該研究進一步揭示了蝦等甲殼類動物的多樣性,并為深海生物的起源和進化提供了新的見解。

但是在海洋的深處有蝦嗎?他們是如何一步一步演變成今天的樣子的?它們獨特的形态結構對深淵環境的适應性如何?還有更多的問題等待我們的答案,是以讓我們拭目以待。

資料來源:中國科學院海洋研究所

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