8 دقیقه
کشف حلزونماهیهای جدید اعماق دریا در سواحل کالیفرنیا
ابزارهای پیشرفته زیرآبی MBARI گونههای منحصربهفردی را که در اعماق دریا زندگی میکنند آشکار میکنند. در سال 2019، پژوهشگران یک حلزونماهی صورتیرنگ را دیدند که درست بالای بستر دریا شناور بود و با هیچیک از گونههای شناختهشده مطابقت نداشت. پژوهشهای پیگیری اکنون تأیید کردهاند که این ماهی گونهای تازه تشخیصدادهشده است: حلزونماهی پستیدار (Careproctus colliculi).
این کشف توسط پژوهشگرانی از دانشگاه ایالتی نیویورک در جنزو (SUNY Geneseo) با همکاری همکارانی از دانشگاه مونتانا و دانشگاه هاوایی در مانوآ در مجله Ichthyology and Herpetology منتشر شد. مقاله رسماً سه حلزونماهی پیشتر ثبتنشده را توصیف میکند که از اعماق پارانشیمالی ساحل مرکزی کالیفرنیا جمعآوری شدهاند.
حلزونماهی پستیدار (Careproctus colliculi) رنگ صورتی متمایزی دارد، بالههای سینهای با پرتوهای بلند و بافت پوستی خاصی که بهصورت برجستگیهای ریز دیده میشود.
یافتههای تیم: سه گونه جدید از خانواده Liparidae
پژوهشگران سه عضو جدید از خانواده Liparidae (حلزونماهیها) را شناسایی و توصیف کردند: حلزونماهی پستیدار (Careproctus colliculi)، حلزونماهی تیره (Careproctus yanceyi) و حلزونماهی باریک (Paraliparis em). هر گونه صفات مورفولوژیکی و توالیهای ژنتیکی متمایزی دارد که آن را از همخانوادههای شناختهشده جدا میکند.
حلزونماهی پستیدار در ویدئوی وسیله زیرآبی هدایتشونده از دور (ROV) بهعنوان ماهی کوچکی صورتی که بالای دشت آبژرف شناور بود، جلبتوجه کرد. نمونهای که بعدها برای کار آزمایشگاهی جمعآوری شد یک ماده بالغ به طول 9.2 سانتیمتر (3.6 اینچ) بود. این گونه با سر گرد و چشمان نسبتاً بزرگ، بالههای سینهای پهن با پرتوهای بالاییِ بلند و بافت پوستی دانهای یا پستیدار مشخص میشود.
حلزونماهی تیره کاملاً سیاه است، دارای سر گرد و دهان افقی است. حلزونماهی باریک کشیده و بهصورت جانبی فشرده است، رنگ آن سیاه است، دیسک چسبنده شکمی (که در بسیاری از لیپاریدها شایع است) را ندارد و آروارهای با زاویهٔ تند دارد. نام گونه Paraliparis em به ایستگاه M ادای احترام میکند؛ محلی تحقیقاتی بلندمدت در اعماق که دههها پایش و کشفهای زیردریایی را پشتیبانی کرده است.
روشها و ابزارهای بهکاررفته برای کشف
ROV «دک ریکتس» MBARI زیر نظر تیمی از دانشمندان و خلبانان روی یک کشتی تحقیقاتی در سطح عمل میکند؛ این وسیلهٔ رباتی زیرآبی مجهز به دوربینها و ابزارهای علمی پیشرفته برای کاوش منطقهٔ نیمهشب اقیانوس و کف آبژرف است.
این پژوهش ترکیبی از مشاهدات در زیستگاه، جمعآوری نمونه و آنالیز آزمایشگاهی را دربر داشت. ویدئوی با وضوح بالا که توسط ROV دک ریکتس تهیه شد به دانشمندان امکان داد ماهی غیرعادی را در تنگهٔ مانتری در عمق 3,268 متر (10,722 فوت) شناسایی و دنبال کنند. نمونههای اضافی—حلزونماهیهای تیره و باریک—در سال 2019 با زیردریایی سرنشیندار «آلوین» نزدیک ایستگاه M در حدود 4,000 متر (13,100 فوت) بازیابی شدند.
در آزمایشگاه، تیم از یک جریان کارِ طبقهبندی ترکیبی استفاده کرد: تصویربرداری با وضوح بالا، میکروسکوپی، اسکن میکرو‑توموگرافی محاسباتی (micro‑CT)، اندازهگیریهای مورفومتریک دقیق و توالییابی DNA. میکرو‑CT نمای سهبعدی دقیقی از ساختار استخوانی داخلی بدون آسیبرساندن به نمونههای شکننده فراهم کرد؛ میکروسکوپ جزئیات بیرونی مانند بافت پوستی و شمارش پرتوهای باله را ثبت کرد. دادههای ژنتیکی جایگاه نمونههای جدید را در شاخهٔ خانواده Liparidae مشخص کردند و تأیید کردند که آنها گونههای متمایزی هستند. مجموعه دادههای اسکن CT از طریق MorphoSource در دسترس قرار گرفت و توالیهای ژنتیکی به GenBank ارسال شدند (PV300955–PV300957 و PV298545–PV298546).
بسیاری از حلزونماهیهای اعماق دشوار است تنها از ویدئو شناسایی شوند. پژوهشگران MBARI یک حلزونماهی را مشاهده کردهاند که به نظر میرسد همان حلزونماهی باریک تازهتوصیفشده (Paraliparis em) باشد، اما بدون جمعآوری نمونه برای آنالیز دقیقتر نمیتوان با اطمینان گفت.
زیستشناسی و سازگاریهای حلزونماهیها
حلزونماهیها (خانواده Liparidae) گروهی متنوع از ماهیان بِنْتیک و بنتوپِلِژیک هستند که بهخاطر بدنهای نرم و اغلب ژلاتینی، سرهای بزرگ و کاهش استخوانبندی شناخته میشوند—ویژگیهایی که به آنها در مقابله با فشار هیدروستاتیک بالا و در دسترسنبودن غذا در اعماق کمک میکند. بسیاری دارای دیسک چسبندهٔ شکمی هستند که از بالههای لگنی تغییریافته تشکیل شده؛ این ساختار میتواند برای چسبیدن به بستر یا حملشدن بر روی حیوانات بزرگتر مثل خرچنگها استفاده شود. گونههای دیگر این دیسک را ندارند و فعالتر شنا میکنند.
بیش از 400 گونه حلزونماهی تاکنون در سراسر جهان توصیف شدهاند. آنها در طیف گستردهای از زیستگاهها زندگی میکنند، از حوضچههای ساحلی تا گودالهای هادال. در واقع عمیقترین ماهی ثبتشده یک حلزونماهی است که توانایی استثنایی این خانواده را در سازگاری با فشارهای بسیار بالا، دمای نزدیک به انجماد و تاریکی دایمی نشان میدهد. پژوهش در این گروه ترکیبی از تاکسونومی، مورفولوژی عملکردی و فیزیولوژی است تا توضیح دهد چگونه سیستمهای اندامی، کنترل شناوری و خصوصیات اسکلتی هزینههای انرژی را کاهش و کارکرد را تحت فشارهای شدید حفظ میکنند.
زمینهٔ علمی و پیامدها
این سه گونهٔ جدید به فهرست بلندکوتاهی از کشفیات MBARI و شرکای پژوهشیاش افزوده میشوند. در دهههای گذشته تیمهای MBARI صدها جانور اعماقدریای پیشتر ناشناخته را مستندسازی کردهاند، و ایستگاه M بهویژه از یک سری زمانی دادههای اکولوژیک اعماق پشتیبانی میکند که حدوداً 30 سال را دربر میگیرد. آن مجموعه داده برای درک تغییرات بلندمدت در جوامع بِنْتیک، جریانهای کربن و ارتباط بین تغییرات اقلیمی سطحی و اکوسیستمهای اعماق حیاتی بوده است.
مشاهدهٔ Haddock تنها گزارش تاییدشدهٔ حلزونماهی پستیدار است، بنابراین پراکندگی جغرافیایی و محدودهٔ عمقی کامل این گونه همچنان نامشخص است. با این حال، بازبینی آرشیو ویدئویی MBARI نشان میدهد افراد مشابهی ممکن است در سال 2009 خارج از اورگن مشاهده شده و بهاشتباه بهعنوان حلزونماهی دمدرشت (Osteodiscus cascadiae) معرفی شده باشند. گسترش سوابق از طریق نمونهبرداری هدفمند و تحلیل آرشیوی ویدئو برای نقشهبرداری پراکندگی، ارزیابی اندازهٔ جمعیت و تعیین نقشهای اکولوژیک ضروری خواهد بود.
مستندسازی گونههای اعماقدریا پیامدهای محافظتی عملی دارد. زیستگاههای عمیق چون تغییرات اقلیمی، تغییر در صادرات مادهٔ آلی، آلودگی پلاستیکی و پیشنهادهای معدنکاوی اعماق بیش از پیش در معرض فشارهای انسانی قرار میگیرند. ایجاد پایگاههای تاکسونومیک و فهم تاریخچهٔ زندگی گونهها گامهای پیشنیاز برای هر سیاست یا اقدام مدیریتی است که هدفش حفاظت از تنوع زیستی اعماق باشد.
دیدگاه کارشناسی
دکتر النا مورنو، پژوهشگر اکولوژی اعماقدریا، مؤسسه تنوع زیستی دریایی (نمونهٔ فرضی)، اظهار میدارد: "کشفهایی مثل این نشان میدهد که چقدر از دریاهای عمیق هنوز ناشناخته است. رویکردهای ترکیبی—ترکیب ویدئو، نمونهها و دادههای ژنومی—تنها راه قابلاطمینان برای شناسایی گونههای پنهان در محیطهای آبژرف است. هر گونهٔ جدید یک نقطه داده در مورد چگونگی سازگاری زندگی با فشارهای شدید و کمبود انرژی فراهم میکند و توانایی ما را در تشخیص تغییرات اکولوژیک در طول زمان بهبود میبخشد."
این دیدگاه بازتابی از نظر واقعگرایانهای است که بسیاری از پژوهشگران اعماقدریا آن را دارند: مستندسازی غنای گونهای و صفات عملکردی در اعماق هم یک اولویت علمی است و هم گامی ضروری برای برنامهریزی حفاظتی.
اشتراکگذاری داده، همکاری و چشماندازهای آتی
MBARI روی علم باز تأکید میکند: فیلمهای ویدئویی، رکوردهای نمونهها، اسکنهای CT و دادههای ژنتیکی آرشیو و با تاکسونومیستها و پژوهشگران دیگر در سراسر جهان بهاشتراک گذاشته میشوند. شبکههای همکاری بین مؤسسات—مانند SUNY Geneseo، دانشگاه مونتانا، دانشگاه هاوایی در مانوآ و MBARI—تخصص تاکسونومیکی را تقویت و توصیف گونهها را تسریع میکنند.
اولویتهای پژوهشی آینده برای این و دیگر تاکسانهای اعماق شامل نظرسنجیهای هدفمند برای تعریف بهتر محدودههای جغرافیایی، مطالعات جمعیتشناسی ژنتیکی برای بررسی اتصال میان حوضههای اعماق، آزمایشهای فیزیولوژیکی برای سنجش تحمل به تغییرات دما و اکسیژن و مطالعات اکولوژیک برای شناسایی رژیم غذایی و تعاملات تروفیکی است. پیشرفتهای فناوری—وسیلههای زیرآبی خودکار (AUVها)، تصویربرداری بهتر اعماق، نمونهبرداری DNA محیطی (eDNA) و توالییابی ژنومی با بازده بالاتر—تواناییهای کشف و شناسایی را در سالهای آتی گسترش میدهند.
نتیجهگیری
توصیف رسمی حلزونماهی پستیدار (Careproctus colliculi) و دو حلزونماهی دیگر از دشتهای اعماق کالیفرنیا برجستگی توانایی اعماق در ایجاد شگفتی را نشان میدهد. این اکتشافات بر پایهٔ ترکیبی از ابزارهای پیشرفته اقیانوسشناسی، سایتهای پایش بلندمدت و کار تاکسونومی میانرشتهای استوارند. فراتر از افزودن نامهای جدید به درخت زندگی، مستندسازی تنوع زیستی اعماق مبناهایی لازم برای شناسایی تغییرات و اطلاعرسانی در تصمیمگیریهای حفاظتی و مدیریتی برای بزرگترین زیستگاه اقیانوس فراهم میکند.
منبع: scitechdaily
ارسال نظر