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夏威夷隱藏礁岩中發現十種全新海綿物種

夏威夷的研究人員在卡內奧赫灣(Kāneʻohe Bay)發現了十種全新的海綿物種,這些發現不僅揭示了隱藏的生物多樣性,更凸顯了海綿在珊瑚礁生態系統中的重要性。這項研究由夏威夷海洋生物研究所(HIMB)的Toonen-Bowen實驗室(ToBo Lab)主導,研究團隊透過結合基因與結構特徵的分析技術,成功辨識並描述了這些新物種。相關成果已發表於《PeerJ》與《Zootaxa》期刊,為這些古老生物的多樣性提供了新的見解。

研究地點選在卡內奧赫灣,這裡擁有眾多小型且孤立的礁岩,蘊藏著大量尚未被描述的海綿物種。此外,該區域也發現了來自加勒比海與西印度洋-太平洋地區的非原生海綿。這些發現不僅豐富了我們對夏威夷群島及大洋洲地區海綿生物多樣性的理解,也為未來的生態研究提供了重要基礎。

研究團隊使用自主礁岩監測結構(ARMS)來收集礁岩內部的海綿樣本。Kaloko-Honokōhau國家歷史公園的科學家Rachel Nunley解釋道:「這些結構模擬了礁岩的隱蔽環境,讓我們能夠在不破壞周圍生態的情況下觀察並記錄物種。」在收集樣本後,研究人員透過DNA分析來辨識物種,並比對文獻以確認這些海綿是否曾於其他地方被記錄。Nunley表示:「我們建立了一個資料庫,並透過整合分類學方法,發現這些卡內奧赫灣的海綿物種是科學界未曾記錄的全新物種。」

海綿的研究之所以困難,原因在於它們通常棲息於礁岩的縫隙中,採集時容易對礁岩造成破壞。此外,海綿體型微小且脆弱,形態特徵有限,肉眼難以辨識。ToBo Lab的博士後研究員Jan Vicente指出:「這些隱蔽空間中的海綿群落變動性極高,因為海綿的壽命僅有兩個月!這也解釋了為何我們至今仍無法完全理解礁岩深處海綿及其他後生動物的複雜多樣性。」

Nunley補充道:「分類學工作極為繁瑣,每一個細節都至關重要。錯過一個細節,就可能完全改變物種的定義。但這些挑戰也讓研究更具意義,因為分類學不僅僅是描述物種,還包括建立物種的視覺影象、與當地社羣合作,以及為科學界提供寶貴的資訊。」

這項艱辛的研究最終獲得了豐碩的成果,研究團隊在島嶼實驗室周圍的礁岩中發現瞭如此多未知物種,令人驚喜。Vicente表示:「過去對卡內奧赫灣海綿多樣性的評估僅記錄了約30種海綿,但這些研究並未針對礁岩的縫隙進行深入探索。Moku o Loʻe的珊瑚礁每天都在提醒我們,對其生物多樣性的瞭解還遠遠不足。」

隨著海洋環境的變化與珊瑚礁面臨前所未有的威脅,理解珊瑚礁生態系統的動態變得至關重要。海綿在調節與維持這些系統中扮演著核心角色。Vicente強調:「海綿的重要性常被低估,儘管它們在營養迴圈中扮演著關鍵角色,特別是在營養稀缺的偏遠島嶼群島中,這些營養迴圈有助於維持珊瑚礁的生物多樣性。」

在為這些新物種命名時,研究團隊選擇了與Moku o Loʻe的傳說或夏威夷語相關的名稱,以展現每個物種的獨特特徵。ToBo Lab的首席研究員Robert Toonen解釋道:「許多我們發現的物種都是科學界的新發現,它們的名字源自夏威夷原住民的故事。例如,Lo'e是三位兄弟的妹妹,她象徵著家族中的誠實。」

Toonen進一步表示,這些發現可能只是冰山一角。研究團隊已在卡內奧赫灣使用ARMS採集了超過1000個珊瑚礁隱蔽動物群樣本,並從太平洋五個不同生態區域回收了ARMS。未來,他們希望能夠全面瞭解大洋洲的生物多樣性,釐清哪些物種是特有種、原生種,以及哪些物種是被引入夏威夷群島的,並探討這些物種在生物地理上的關聯性。

這項研究由美國國家科學基金會(NSF)與美國國家海洋暨大氣總署(NOAA)資助,為海洋生物多樣性研究提供了重要的支援。