该物种被命名为Diplolaimelloides woaabi,且似乎仅生活在大盐湖中。这使其成为该湖的特有物种,并可能是其生态系统中一个重要但尚未被充分认知的组成部分。为了确定此名称,由犹他大学生物学教授迈克尔·沃纳领导的研究团队与肖肖尼民族西北部落合作。部落长老建议使用Wo'aabi,这是一个意为“蠕虫”的土著词汇。
线虫为何重要
线虫是地球上分布最广泛的动物之一。它们在几乎能想象到的所有环境中都有发现,包括极地冰层、深海热液喷口和普通的后院土壤。大多数线虫小于一毫米,这就是它们常被忽视的原因。
尽管体型微小,线虫的数量却异常庞大。科学家迄今已确认超过25万个物种,使其成为陆地和水生生态系统中数量最多的动物门。陆地土壤中大约80%的动物生命,以及海底大约90%的动物,都是线虫。
在湖中的首次发现
直到最近,大盐湖中尚未有明确记载的线虫。这一情况在2022年发生了改变,当时由朱莉·荣领导的野外考察队在大盐湖的微生物岩中发现了线虫。这些是湖床上由微生物群落形成的硬化、丘状结构。
荣当时是沃纳实验室的博士后研究员,她通过皮划艇和自行车穿越湖面收集了样本。该团队在去年发表的一篇科学论文中报告了这项初步发现。
"我们从一开始就认为这可能是一种新的线虫物种,但花了三年额外的工作才从分类学上证实了这一猜测,"现为韦伯州立大学助理教授的荣说道。
已知仅有的第三种能在那里存活的动物
随着这一发现,线虫成为已知仅有的第三类能生活在大盐湖极高盐度水中的动物。另外两类是卤虫和盐水蝇,它们是每年在湖中停留的数百万只候鸟至关重要的食物来源。
进一步研究表明,事情可能并未结束。遗传证据显示,在收集的样本中可能存在第二种先前未知的线虫物种。该论文的第二作者、本科生研究员托马斯·默里一直在帮助对湖泊不同区域进行采样,以调查这种可能性。
"很难分辨其区别特征,但从遗传学上我们可以看到那里至少存在两个种群,"沃纳说。
蠕虫是如何到达那里的?
这一发现给科学家提出了两个主要问题。第一,这些蠕虫是如何来到大盐湖的?第二,它们在湖泊生态系统中扮演什么角色?
研究团队从一开始就怀疑这些线虫属于单宫科。这是一个古老的线虫类群,以能在极端条件(包括高盐环境)下生存而闻名。遗传和物理分析证实,该物种属于Diplolaimelloides属,这是一个通常发现于沿海海洋和咸淡水水域的类群。
这使得大盐湖的发现尤其令人费解。已知该属中仅有一个其他成员生活在沿海区域之外,那个物种发现于蒙古东部。相比之下,大盐湖海拔约4200英尺,距离最近的海洋约800英里。
"这引出了更多有趣、引人入胜的问题,在我们弄清基础分类学之前,你甚至都不会想到要去思考这些问题,"沃纳说。"有两种假说,两种模型,出于不同的原因,它们都显得有些不可思议。"
远古海洋还是迁徙鸟类
其中一种解释来自合著者、杨百翰大学线虫学家兼生物学教授拜伦·亚当斯。他认为这些蠕虫可能已在该区域生活了数百万年。在白垩纪时期,现今犹他州的大部分地区曾位于一个将北美一分为二的广阔内陆海的海岸线上。
"所以我们当时就在这里的海滩上。这个区域是那个海道的一部分,流入那片海滩的溪流和河流会是这类生物的绝佳栖息地,"亚当斯说。"随着科罗拉多高原抬升,形成了一个大盆地,这些动物就被困在了这里。这是我们需要检验并进行更多科学研究的,但这是我的首选解释。零假设是它们在这里是因为它们某种程度上一直就在这里。"
沃纳指出了该观点面临的一个主要挑战。犹他州北部并非一直是咸水环境。在2万至3万年前,该地区被一个巨大的淡水湖——博纳维尔湖所覆盖。
"如果这种线虫从一亿年前就是该地的特有种,那么它至少一次,可能数次,在这些剧烈的盐度变化中幸存了下来,"他说。
另一种沃纳承认甚至更“不可思议”的解释是,这些蠕虫是由候鸟携带而来的。在这种情景下,线虫可能在鸟类访问南美洲的盐湖后附着在羽毛上,然后被携带北上数千英里。
"所以谁知道呢。也许鸟类正在跨越巨大距离运输包括线虫在内的小型无脊椎动物,"沃纳说。"有点难以相信,但看来必定是这两种情况之一。"
湖泊健康的潜在预警信号
回到实验室,研究人员注意到另一个意想不到的现象。在直接从湖中采集的样本中,雌性线虫远比雄性常见。
"这对我们来说是另一个令人困惑的部分。当我们在湖上采样并把它们带回实验室时,我们得到的雄性不到1%。但当我们在实验室培养它们时,雄性在性别比例中约占50%,"沃纳说。"我们非常高兴能在实验室培养它们,但显然存在某些与湖泊环境不同的因素。"
这些蠕虫生活在覆盖湖中微生物岩的藻垫内,以那里繁盛的细菌为食。研究人员发现,线虫仅集中分布在这些藻垫顶部几厘米的范围内,在该层以下则没有。
尽管科学家仍在确定它们在食物网中的确切位置,但已知线虫在许多环境中具有重要的生态意义。它们在大盐湖的存在表明,它们在那里也可能扮演着重要角色。
线虫也被广泛用作生物指示剂。其种群数量、多样性或分布的变化可以预示水质、盐度或沉积物化学性质的改变。随着大盐湖承受的人类活动压力日益增大,这个新发现的物种可能成为监测环境变化的有价值工具。
"当你只有少数几种物种能在那样的环境中持续存在,并且它们对变化非常敏感时,这些物种就能成为非常好的哨兵类群,"亚当斯说。"它们能告诉你你的生态系统有多健康。"
由于Diplolaimelloides woaabi似乎仅生活在微生物岩上,它可能与微生物存在独特的关系,或者拥有科学家尚未发现的特殊生存策略。由于微生物岩在湖泊能量生产和支持生命方面扮演核心角色,任何涉及这些线虫的相互作用都可能产生波及整个生态系统的影响。
研究详情与资助
该研究发表在2025年11月的《线虫学杂志》上,标题为"Diplolaimelloides woaabi sp. n. (Nematoda: Monhysteridae): 一种来自犹他州大盐湖的新型自由生活线虫。"
该研究的作者包括杨百翰大学的索利努斯·法勒、阿比盖尔·博格迈尔和拜伦·J·亚当斯;犹他大学的王琼和摩根·马库斯;圣保罗联邦大学的古斯塔沃·丰塞卡;以及内布拉斯加大学的托马斯·鲍尔斯。资助由美国国立卫生研究院、系统生物学家协会、美国国家科学基金会和巴西国家科学技术发展委员会提供。
Story Source:
Materials provided byUniversity of Utah.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Julie Jung, Thomas R. Murray, Morgan C. Marcue, Thomas Powers, Solinus Farrer, Abigail Borgmeier, Byron J. Adams, Jonathan A. Wang, Gustavo Fonseca, Michael S. Werner.Diplolaimelloides woaabi sp. n. (Nematoda: Monhysteridae): A Novel Species of Free-Living Nematode from the Great Salt Lake, Utah.Journal of Nematology, 2025; 57 (1) DOI:10.2478/jofnem-2025-0048
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