皺巴巴的襪子?吉事果?不,那只是Xenoturbella

在東太平洋發現了四種罕見的、奇異的海洋生物新物種,它們的基因證據證實了一個關鍵的進化位置

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在海洋深處,存在著超乎想象的奇異生物,其中之一就是Xenoturbella,一種癟癟的、爬行的、以軟體動物為食的袋狀生物。一種粉紫色的生物。

Xenoturbella profunda沿著海底爬行,尋找新的雙殼類動物來征服。左邊那個海葵吸引了一些不受歡迎的中央情報局的注意(實際上,紅色雷射束是為了比例尺)。圖1C來自Rouse et al. 2016

長期以來,人們已知這種奇特動物的兩個物種,但在二月份,科學家公佈了在過去12年探索東太平洋的過程中遇到的四個新物種。總之,這些新的標本幫助他們弄清楚了Xenoturbella到底是什麼。


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無論它是什麼,它都非常簡單。像水母一樣,它基本上是一個袋子,儘管它缺乏通常與水母一起發現的刺痛觸手、搏動的身體和狂歡照明。

如果您是Xenoturbella的正直成員,您也會有皺褶。一個皺褶環繞您身體的頭部狀部分,幾個皺褶從莖部延伸到尾部,賦予了這些生物拉丁美洲糕點外觀

與水母相比,Xenoturbella的入口很小,水母的正式入口以巨大而聞名。Xenoturbella的嘴(和肛門)是位於其腹側的一個小孔。除了一個重力感應平衡囊外,它沒有其他器官,平衡囊的工作方式有點像倒置水平儀(我之前在這裡寫過平衡囊的奇妙之處)。由於異渦蟲實際上有頂部和底部,因此知道上下可能足夠重要,值得使用一種測量它的裝置。

Xenoturbella確實存在神經元,但它們沒有像神經節或大腦那樣組織成更高級別的網路。由於它沒有適當的卵巢,Xenoturbella只是在它喜歡的身體任何地方製造卵子和精子。因為嘿——為什麼不呢?Xenoturbella不需要你的“規則”。

Xenoturbella churro在活體和儲存的標本中。儲存極大地改變了許多動物的外觀。 a) 發現時的X. churro b) 儲存的,腹側朝上,c) 背側朝上,d) 腹側背面的特寫,e) 腹側正面的特寫,顯示腹側腺體網路的起源。擴充套件資料圖2來自Rouse et al. 2016

除此之外,Xenoturbella只是一層兩層細胞:表皮和胃皮。第一層用於保護,第二層用於消化。它們消化的是雙殼類軟體動物,這似乎是它們的首選食物。Xenoturbella最初被誤認為是無殼軟體動物,因為它們被食物的DNA嚴重汙染了。Xenoturbella是如何從它們高度強化的外殼中解放出這些軟體動物的,對我來說仍然是個謎。

幾十年前,人們已經在瑞典附近的水域中發現了兩種Xenoturbella。但是二月份發表在《自然》雜誌上的一篇新論文由加州大學斯克裡普斯海洋研究所、西澳大利亞博物館和蒙特雷灣水族館和研究所的科學家撰寫,描述了在太平洋中發現的四個新物種。

當發現這四個新物種的科學家比較了來自兩個瑞典物種的細胞色素氧化酶I基因序列時,他們得出結論,它們可能實際上是同一種。因此,在相對較短的時間內發現四個新物種——相比之下,在整個20世紀只發現了一個——既令人驚訝又令人興奮。

新物種是在加利福尼亞海岸附近的蒙特雷峽谷和加利福尼亞灣發現的。加利福尼亞灣實際上並不位於加利福尼亞州,而是位於下加利福尼亞半島和墨西哥其他地區之間的狹長水域,也被更詩意地稱為科爾特斯海。

有兩個物種是在深海冷水碳氫化合物滲漏(甲烷和其他碳氫化合物滲漏到地表,形成支援生命的鹽水池)附近發現的,深度約為5,650英尺和9,500英尺。另一個物種是在深海熱水噴口附近發現的,深度約為12,000英尺,而第四個物種是在淺得多的2,070英尺處的鯨魚屍體附近發現的。

最大的物種是在冷泉附近的一個蛤蜊田中掠奪時發現的,它是由色彩鮮豔的“吸吮系統”收集的,在記錄他們發現的原始探索影片中得到了美麗的展示,這段影片也值得觀看,原因有很多。它被命名為Xenoturbella monstrosa,測量長度幾乎為8英寸(20釐米)。對於Xenoturbella來說,這已經非常大了——至少在我們迄今為止遇到的物種中是這樣。

發現它們的囊蛤田(這種蛤蜊通常在冷泉附近發現)在發現時到處都是它們。然而,當科學家多次返回時,它們已經消失了。當發現X. monstrosa時,蛤蜊正在製造巨大的粘液雲,這導致作者推測它們正在死亡或產卵,儘管這可能與Xenoturbella的存在有什麼關係尚不清楚。

Xenoturbella churro,四英寸長,以外觀相似的油炸甜點命名,僅從在加利福尼亞灣的X. monstrosa 12英寸範圍內收集到的單個標本中得知。X. profunda,最長約六英寸,位於加利福尼亞灣熱液噴口附近的細菌墊和囊蛤的沉積物上,正如您可以在這段發現影片中看到的那樣。該影片還展示了Xenoturbella沿著海底緩慢移動的方式,儘管該影片已加速到正常速度的六倍,以便您注意到它。

小得多(1英寸長)且較淺的X. hollandorum是在蒙特雷海底峽谷灰鯨骨骼附近的沉積物上發現的。三種較大的物種似乎彼此相關,而較小的物種X. hollandorum似乎與在瑞典水域發現的單一小型物種X. bocki關係更密切。

這些動物的身體蘊藏著一些驚喜。所有四個新物種都具有以前未被識別的特徵:腹部神秘的分支網路。

X. churro腹部腹側腺體網路 (vgn) 的特寫。 m 標記微小的嘴,oo 是散佈在異渦蟲皮膚中的卵,rf 是環形皺褶,sf 是側面皺褶,d 是在這個儲存的標本中部分可見的背側。擴充套件資料圖2b來自Rouse et al. 2016

如果作者對它可能用於什麼用途有想法,他們並沒有在論文中討論。某種增加消化道吸收表面積(從而增加可以吸收的食物量)的系統對我來說似乎最有可能,但還有許多其他可能性。

科學家們還比較了實際轉錄以製造蛋白質的基因(相對於簡單地存在於Xenoturbella基因組中的所有基因),以檢查這些物種與動物界中其他動物的進化關係。這項分析支援了早期的研究,這些研究發現Xenoturbella無腔動物的姐妹群,無腔動物是非常簡單的動物,它們甚至沒有體腔,並且與Xenoturbella有在任何它們喜歡的地方製造配子的習慣。

更重要的是,新的分析表明,這兩個群體是最早進化出來的、今天仍然存活的雙側對稱動物。令人驚奇的是,這些鬆軟的、色彩鮮豔的袋子——或可能與它們相似的東西——標誌著走向左右對稱的開始,這種對稱性在地球歷史上的動物中已被證明如此受歡迎——並且占主導地位。

參考文獻

Rouse, Greg W., Nerida G. Wilson, Jose I. Carvajal, 和 Robert C. Vrijenhoek。“異渦蟲的新深海物種和異渦蟲的地位。Nature 530, no. 7588 (2016): 94-97.

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