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惊人发现:自然博物馆中的失落之物种

时间:2023-10-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:堪察加拟石蟹,通常被称为红帝王蟹,是一种被大量捕捉的蟹种,在鲍尔斯海岸也有发现,与马卡罗夫帝王蟹和其他一些石蟹科物种生活范围一样。相比之下,马卡罗夫帝王蟹身体最宽的地方大约是10厘米。在2009年发表于《动物分类学》杂志的论文中,斯诺还描述了另外3个新物种:来自南卡罗来纳州的酒精仿岩蟹、来自菲律宾的尼沃萨仿石蟹和来自加拉帕戈斯群岛的加拉帕戈斯石蟹。

惊人发现:自然博物馆中的失落之物种

1906年6月4日,阿拉斯加以西的白令海看起来灰蒙蒙的,像花岗岩一样坚硬。一艘名为“信天翁号”(USS Albatross)的蒸汽船正在那里作业,在鲍尔斯海岸附近的海床上进行疏浚。鲍尔斯海岸是一条430英里长的海底山脊,从阿留申群岛向北延伸,然后向西蜿蜒直达俄罗斯。

信天翁号是美国鱼类委员会的一艘考察船,也是第一艘专门用于海洋研究的船,于1882年下水。1906年5月,它从旧金山向北航行,在阿拉斯加的荷兰港停靠。在接下来的几个月里,它将完成环绕西北太平洋的航行:从荷兰港向西穿过白令海,到达俄罗斯远东,然后向南经过日本,沿着众多日本岛屿之间的曲线航线前行,最后返回阿拉斯加。信天翁号沿途在385个站点停靠,从海底取样,同时收集水文气象数据。

1906年6月4日,在第4771号收集站,铅锤抵达了鲍尔斯海岸附近的海底。当时是早上7:02。船和海底之间是半英里深的黑暗冰冷的海水。

2008年,原名萨莉·霍尔(Sally Hall)的萨莉·斯诺(Sally Snow)在华盛顿特区的美国国家自然历史博物馆无脊椎动物动物学部门进行为期5周的研究访问。她发现了一个装满液体的大罐子,里面是第4771号收集站的标本。标本未收编,仍然属于未知。斯诺是一名甲壳动物学家,研究蟹类。她曾在无脊椎动物动物学部门工作,研究其广泛收集到的帝王蟹标本。她说:“我对这里的藏品进行核查,观察了这个特殊的科内所有的螃蟹——石蟹科(Lithodidae)。”

斯诺当时是南安普敦国家海洋学中心(National Oceanography Centre)的一名学生。在过去的几周里,她一直在收集并测量大型螃蟹标本,这为她的论文构建了一系列精确的测量数据。她希望通过比较相近的螃蟹,揭示不同种类的螃蟹如何适应它们的栖息地,尤其是深度方面。她说:“我做了一套特定的测量体系,尤其是关于腿的长宽比、甲壳的各个方面,以及它们的花纹。”

斯诺访问世界各地的博物馆和研究机构,参观及测量螃蟹标本。她去了位于伦敦英国自然历史博物馆、位于巴黎的法国国家自然历史博物馆、位于波恩的柯尼希博物馆、位于法兰克福的森肯堡自然博物馆、位于不来梅的阿尔弗雷德·魏格纳极地和海洋研究所,以及马德里和维戈的其他有大规模无脊椎动物藏品的博物馆和研究机构。

但现在,在史密森学会,她说:“他们有很多大罐子,里面装着种类不明的物种。要么被确认到族,标签上写着‘石蟹科’和收藏细节,要么只是写着‘未分类’。”斯诺说,在鲍尔斯海岸收集的标本是一个她不认识的物种。她拿起一个标本,它的腿无力地挂在甲壳上。那个时候斯诺已经测量了几千件螃蟹的标本。她告诉我:“我从事这项研究已经两年半了,所以立刻就知道这是一个新物种。它看起来和我以前见过的螃蟹都不一样。”

她估计,她是那时世界上仅有的仅凭观察就能识别出这些标本是一种新物种的10个人之一。斯诺以V. V.马卡罗夫(V. V. Makarov)的名字给这个新物种命名为马卡罗夫帝王蟹。V. V.马卡罗夫在1938年发表了一篇关于石蟹生物地理学的开创性论文。她说,从形态上看,这种螃蟹就像一个刺球。它身体紧实,每一部分——从小小的梨形甲壳和整齐地盘在身下的腿——都长满了刺,每个锥形脊柱上都覆盖着刚毛。这是一种坚硬的毛发状纤维。这些标本大多是淡粉色,腿褪成了骨头一样的白色。斯诺说:“根据同样栖息深度的同科其他生物,我觉得它们活着的时候身体是深粉色或橙色的。”

这种螃蟹属于一个更大的科:石蟹科。科内目前已知的物种约有107种,分为10个属。它们分布的栖息地及范围不同,大多是在漆黑的深海。严格来说,石蟹科物种并不算是真正的螃蟹,而更接近寄居蟹

石蟹科物种仍然很神秘。它们生活的地方很深,研究难度大。其中的布维尔石蟹(Paralomis bouvieri)被发现于4152米的深处,深度超过2.5英里。在这样的深度,要研究它的生活习性几乎是不可能的。事实上,马卡罗夫帝王蟹看起来一点也不像一个典型的石蟹科物种。最明显的是,它体形小。许多帝王蟹品种“蟹如其名”,体积达到“帝王”级别。堪察加拟石蟹(Paralithodes camtschaticus),通常被称为红帝王蟹,是一种被大量捕捉的蟹种,在鲍尔斯海岸也有发现,与马卡罗夫帝王蟹和其他一些石蟹科物种生活范围一样。它那宽大的锈色甲壳上布满瘤状结节和凸起,显得崎岖不平。大型成年堪察加拟石蟹的甲壳几乎有一英尺宽——轮毂盖那么大。它的腿长达到6英尺,是比较典型的石蟹科物种。斯诺说:“我已经习惯了看大螃蟹。”(www.xing528.com)

相比之下,马卡罗夫帝王蟹身体最宽的地方大约是10厘米。它舒服地卧在斯诺的掌心里,就像一个苍白的、长满毛的圆盘。斯诺第一次看到瓶子里的标本时,她怀疑这是一种已知的海石蟹科物种的幼体。斯诺说,随着螃蟹长大成年,它们的外表会发生很大的变化,所以她问认识的阿拉斯加研究人员,是否见过与这些标本类似的螃蟹。他们回答见过,但是这个物种还没有被描述出来,没有名字。她说:“帝王蟹早已为人所知。发现一些与已知物种如此不同的动物是非常令人兴奋的。”

在2009年发表于《动物分类学》(Zootaxa)杂志的论文中,斯诺还描述了另外3个新物种:来自南卡罗来纳州的酒精仿岩蟹(Paralomis alcockiana)、来自菲律宾的尼沃萨仿石蟹(Paralomis nivosa)和来自加拉帕戈斯群岛的加拉帕戈斯石蟹(Lithodes galapagensis)。她在美国国家自然历史博物馆找到了这3类蟹的正模标本。尼沃萨仿岩蟹和马卡罗夫帝王蟹在架上搁置的时间几乎一样长。1908年12月,尼沃萨仿岩蟹在信天翁号随后的航次中,于菲律宾巴拉望岛附近被发现。

像斯诺这样的发现在史密森学会这样的著名科学标本收藏机构中经常出现。简言之,美国国家自然历史博物馆的无脊椎动物收藏中收藏了大量的标本,把它们全部分类是不可能的。

“美国国家自然历史博物馆的甲壳类藏品约有631779件,装在大大小小的罐子或容器里。”甲壳动物学家兼博物馆甲壳类策展人拉斐尔·勒迈特(Rafael Lemaitre)说。他表示,这些藏品中大约有26万件(不到一半)确认到特定水平的类别,其余种类不明。20年前,国家自然历史博物馆雇用了10名策展人来管理甲壳类动物标本,但现在仅剩勒迈特。他像灯塔看守人一样一个人走在安静的过道里,凝视着罐子,小心翼翼地照料着超过50万件标本,其中大部分都在等待被研究。

1906年的美国信天翁号代表了一种范式的转变,它实现了科研标本收集的产业化。船上有一个最先进的实验室,可以在捕获的标本浮出水面时对其进行处理。它的探险因灾难延迟:由于当年5月的旧金山地震,它的出发被推迟了好几天;1906年11月21日,在返航途中,船长勒罗伊·M.加勒特(LeRoy M. Garrett)落入檀香山西北的海里溺亡。航行虽然危险,但收获颇丰。科学家们夜以继日地处理标本,船上甚至还有一位鸟类学家负责收集和分类这些鸟类标本。奥斯汀·霍巴特·克拉克(Austin Hobart Clark)细致地记录着。他写到了在阿留申群岛的阿加图岛上的加拿大雁:“我击落了9只,只用了很少的火药和一盎司10号子弹。我带10号弹药的目的是确保抓到北美歌雀(Melospiza)和铁爪鹀(Calcarius);即使是这样轻的负载,用12铅径的枪射击一次也击中了两只。我相信,如果有目标出现的话,我可以在一个上午的散步中就杀死100多只。”

1907年,信天翁号在菲律宾进行调查时,船上的博物学家使用了海底拖网、挖泥船、中水拖网、刺网、浮游生物网、海滩围网和手绳。他们把炸药扔进水里收集岩礁鱼,炸死了大部分生物。他们有时候甚至以硫酸铜污染潮汐池为代价收集标本中发现的微生物。总共收集了10万到15万份标本,约占美国国家自然历史博物馆鱼类部门全部藏品的8%。有一些在1907年的远征中收集到的物种是它们第一次也是最后一次被收集到,比如菲律宾康吉吻鳗(Congrhynchus talabonoides)和菲律宾深海尾鳗(Bathyuroconger parvibranchialis)。

当1906年西北太平洋探险队收集的生物标本开始到达美国国家自然历史博物馆时,需要评估的标本太多,估计有90件,而分类学家又太少,无法完成这项工作。这种种类确定的障碍在过去10年间更加严重。勒迈特自己无法描述和命名这数千种未知的标本,这样的情况很常见。许多大型收藏机构都已经没有策展人。规模较小、资金不足的机构的藏品有时会全部丢失——基本上都是被遗弃的。有时,被遗弃的藏品会被纳入更大的机构中,有时会因为疏于照管而状况变差,然后就被遗忘了,标本被丢弃,标签丢失。这种情况下,数十年甚至数百年的努力都会化为泡影。分类学家昆汀·惠勒(Quentin Wheeler)说,在启蒙运动之前,我们关于物种的知识每400年就会翻一番。当林奈(Linnaeus)在1758年出版了第10版的《自然系统》(Systema Naturae)并引入二名法的概念时,分类学知识大约每50年翻一番。这是物种发现的黄金时代。但到了20世纪中叶,给新物种命名的速度再次放缓。目前,它大约每200年翻一番。换句话说,我们的发现速度回到了18世纪50年代的水平。这并不是因为可供描述的物种越来越少:我们几乎可以说还没有开始描述和分类地球上的物种。据保守估计,分类学家只命名了地球生物的10%。未知的物种还在等待着,我们需要通过描述来填补空白。

从1906年信天翁号远征西北太平洋收集的标本中总共发现了200多种新物种。从第4771号收集站中挖掘出来的还有深红拟石蟹(Lithodes couesi),一种像盘子那么大的猩红色巨型帝王蟹;无数等足类、虾类、水螅类和章鱼的标本、一只海蛇尾,或是蛇尾海星;一件Stauroteuthis albatrossi——一种小型扁平的底栖章鱼——的单一标本;一个干燥的鸡爪海星(Henricia leviuscula spiculifera),也叫血星;6只东方扁虾(Eualus biunguis);60余只铗藻虾(Eualus biunguis);一种新的、未被描述的海绵;还有两个鲑鱼玻璃扇贝Cyclopecten davidsoni)的标本,一种底栖双壳类动物。一种新的石蟹科物种在一个世纪里都没有被发现,这并不奇怪——它被安放在藏品中一个僻静的角落里。莎莉·斯诺分不清两种等足类动物——她说她甚至不知道它们是什么。但她立刻注意到了马卡罗夫帝王蟹,她的眼睛敏锐地捕捉到其独特性。

勒迈特说:“原始的藏品就像一件件珍宝。每次观察这些标本,就像是在探索未知的世界。”

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