糠蝦mysids是一類外形像蝦的甲殼動物,屬于甲殼動物亞門Crustacea軟甲綱Malacostraca糠蝦目Mysida??肺r的英文俗名叫“opossum shrimp”,翻譯過來就是“負鼠蝦”。這是因為,交配后的雌性糠蝦在胸肢基部有育卵板構成的育卵囊,里面有尚未孵化出來的小糠蝦,這和抱著幼崽的有袋類動物負鼠頗有幾分神似。
有袋類動物負鼠(左)和抱卵的雌性糠蝦(右)
大多數的糠蝦種類體型都很小,通常體長在1-2厘米左右,很不起眼。但是在淺海近岸,尤其是在河口附近的低鹽水域中,它們有著很高的密度和生物量??肺r世代周期短,繁殖速度快,甲殼較薄,肉質鮮美,且富含蛋白質、脂類和多種微量元素,可通過發酵被制成味道獨特的蝦醬,在我國北方沿海地區深受人民喜愛。
北方沿海人民喜食的蝦醬
別看糠蝦個頭不大,它們的分布卻極為廣泛,從兩極到赤道都有分布。據統計,糠蝦目現存1100種以上,除了少數生活在淡水水體中,大部分的糠蝦類生活在海洋之中,在河口、潮間帶、淺海近岸、深海大洋甚至海蝕洞中都有它們的身影??肺r有的種類自由生活,有的則依附于海藻、海草上,或與其他海洋無脊椎動物共生生活。此外,糠蝦既有營浮游生活的種類,又有底上生活的種類,是為數不多的從海水表層到超深淵區(>6000m水深)均有分布的甲殼動物類群。
依附于海草的糠蝦(左)和與??采畹目肺r(右)
近年來,隨著人們對深海探索的增加,越來越多深海的生物被認識和了解,這當中就包括糠蝦。紅糠蝦亞科Erythropinae是一類典型生活在深海中的糠蝦,通常棲息于水深200米以下,還有4個屬的種類在海溝中被報道(最深紀錄7260米)。
由于長期生活在黑暗無光的深海環境中,紅糠蝦亞科的許多種類的眼部發生了不同程度的退化,由半球狀的、具感光功能的復眼退化成了無色素細胞和光學感受器的眼板eyeplate,這種特殊結構被認為是一種對深海的形態適應性。
不過,仍有許多疑問困擾著海洋動物學研究工作者。比如:糠蝦最深能分布到多深?糠蝦的祖先究竟是什么時候從淺海遷移到了深海?深??肺r類的眼是從什么時候開始退化的?
兩瓣狀的眼板(Amblyops magnus,左)和單瓣狀的眼板(Pseudomma truncatum,右)
近期,來自中科院海洋研究所、挪威卑爾根大學和中科院深??茖W與工程研究所的海洋科研人員的合作研究結果似乎為上述這些問題找到了答案。
該團隊利用“萬泉”號深海著陸器,在馬里亞納海溝7449米深處成功采集到了一只完整的雄性糠蝦個體。該個體具有著一系列特殊的形態特征:直立的額角、單瓣狀的眼板、膨大的唇基、細長的尾節和獨特的腹肢。
基于其特殊的形態結構和分子生物學證據,科研人員們將其確定為紅糠蝦亞科的一新屬(新種),命名為Xenomysis unicornis,意為“深淵中的獨角獸”。這一發現打破了目前已報道糠蝦類的最深記錄。
Xenomysis unicornis Kou, Meland & Li, 2019
研究人員還通過化石年代標定與分子鐘分析,推測糠蝦類在中生代(距今約2.52億年~6500萬年前)發生過多次由淺海向深海的擴散,這恰好與地質史上3次大規模的海洋缺氧事件的時間相吻合。因此,糠蝦類的祖先一次次地向深海遷移很可能是為了躲避當時缺氧的表層海水環境,并且糠蝦類眼部的退化是伴隨著后兩次大規模深海遷移發生的。
此外,研究還發現深??肺r類的眼板并非之前所認為的單一起源,而是平行演化的結果;而紅糠蝦亞科的兩種形態的眼板竟然在演化過程中發生過多次轉換。這一發現大大出乎了研究人員們的預料。
基于化石年代標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Permian-Triassic extinction,P-Tr extinction,距今約2.52億年前;橙色虛線:早侏羅紀托爾階海洋缺氧事件Toarcian oceanic anoxic event,T-OAE,距今約1.83億年前;黃色虛線:晚白堊紀塞諾曼-土倫階缺氧事件Cenomanian-Turonian anoxic event,C/T OAE,距今約9300萬年前)
該研究進一步揭示了糠蝦這類甲殼動物的多樣性,而且為研究深淵生物的起源和演化提供了新的見解。
然而,在海洋的更深處還有糠蝦的存在嗎?它們是怎樣一步步演化成了現在的模樣?它們獨特的形態結構對深淵環境有著怎樣的適應性?還有更多的問題在等待著我們的回答,讓我們拭目以待吧。
文章來源:中國科學院海洋研究所