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动物多样性 微颚动物门(Micrognathozoa)
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本门是动物界中最小的一个“门派”,不仅只有1个物种,而且发现和科学命名的时间也是最晚的。
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1994年,丹麦哥本哈根大学暨丹麦自然历史博物馆Reinhardt Møbjerg Kristensen教授带领学生进行野外实习,实习地点足以让人羡慕——格陵兰岛西部的迪斯科岛(Disko),这里是丹麦北极研究站。教授和他的学生Peter Funch在该岛东部的不同地点采集轮虫,并带回实验室在显微镜下观察。有一天,他们突然发现在冷泉的苔藓层上采集到的样本中有一些“轮虫”十分特别,它们的运动方式与其他轮虫不同,而且腹部有很多纤毛,背部和侧面都没有,这与轮形动物门的所有种类都不一样。
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淡水颚虫
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随后,他们又采集了样本,并将标本和活体带回哥本哈根的实验室尝试饲养,并检视、比对标本。经过6年的深入研究,他们终于正式发表了1新纲——微颚纲(Micrognathozoa),1新目——淡水颚虫目(Limnognathida),1新科——淡水颚虫科(Limnognathiidae),1新属——淡水颚虫属(Limnognathia),1新种——淡水颚虫(Limnognathia maerski)。在拉丁学名的属名中,limno来自希腊语,意为“淡水”;gnatho的希腊语的意思是“颚”或“颌”;种加词则是为了纪念丹麦北极研究站科研工作的捐助者Maersk McKinney Møller先生。国内也有人翻译为湖沼颚虫。
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这篇学术论文发表在2000年的美国《形态学杂志》(Journal of Morphology)上,该刊创刊于1887年,是享誉国际的著名形态学学术刊物。而当时他们发表该种的时候,是把湖沼颚虫归入有颚动物门(Gnathifera Ahlrichs,1995),后来才确立了该种“独立门户”的分类地位。有意思的是,早在1979年该馆就采集过淡水颚虫的标本,只不过当时错误鉴定为轮虫。
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值得一提的是,Kristensen教授于1983年发现和命名了兜甲动物门,1995年他和Funch合作发现了环口动物门。动物界一共现生36门,其中有3个是由一位现代的动物分类学家Kristensen教授发现和命名的。这些都是动物发现史上最有趣的故事,希望这一幕幕“发现之旅”能够激发更多的读者热爱大自然,探究更多未知的动物世界。
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人物史——王家楫(1898~1976)
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在轮形动物研究方面,王家楫先生无疑是一位杰出的奠基人和开拓者。1961年,他出版的《中国淡水轮虫志》是我国第一部轮虫研究专著。
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王家楫先生是我国著名动物学家、中国原生动物学奠基人。江苏奉贤人(今属上海市)。1920年毕业于南京高等师范学校,1924年获国立东南大学农学士学位,1928年获美国宾夕法尼亚大学哲学博士学位。回国后被聘为中国科学社生物研究所动物学部研究员、中央大学生物系教授。1934年,国立中央研究院自然历史博物馆改名为国立中央研究院动植物研究所,担任所长;同年,作为创始人之一,发起成立了中国动物学会。1948年当选为中央研究院院士。解放后,负责组建中国科学院水生生物研究所,担任所长、研究员;1955年当选为中国科学院学部委员(院士)。主要从事原生动物、淡水轮虫分类和生态学研究,发现原生动物新种近百种;《珠穆朗玛峰地区的原生动物》等论文、《中国淡水轮虫志》、《废水生物处理微型动物图志》等专著在国际动物研究领域有重要影响。
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淡水颚虫也堪称“微生物”,属于显微级别,体长最大可达0.15毫米。身体分为头部、胸部、腹部,胸部有褶皱。头部主要由脑神经节组成,从头部到末端有一对腹侧神经索。颚器是淡水颚虫最复杂的器官,可过滤水中的食物。消化道由口、咽、食道和中肠构成,中肠主要在胸部和腹部的前端,中肠逐渐变细,终端形成肛板,肛板可受附着肌迁移,所以起到临时肛门的功能。有2对原肾管。
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关于淡水颚虫的生殖与发育也很有意思。以前,Kristensen教授等人只发现雌性的生殖系统,没有发现雄性个体,便推测它们多数时间应该是孤雌生殖。但后来,他们发现淡水颚虫可产生2种类型的卵,一种是厚壳型(饰花状),一种是薄壳型(平滑状)。薄壳型的卵在夏天快速孵化,厚壳型的是冬卵,可忍受严寒的低温。轮虫也有这两种类型的卵,而且厚壳型的卵必须经过雄性的授精才能产出。所以他们估计雄性是存在的,只不过它存在的时期非常短暂。之后,最新的发现让我们大开眼界,因为他们观察到非常年轻的个体是具有雄性器官的,随着进一步发育,当淡水颚虫逐渐变老的时候,它们就像做了变性手术一样,转变为雌性。这种现象称作“雄性先育的雌雄同体”(protandrous hermaphrodite)。
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如今,淡水颚虫仅见于迪斯科岛的冷泉及附近的苔藓植物上,这里属于北极气候,极其寒冷,成虫是无法度过严寒的,只能以厚壳型卵的形式越冬。它们用腹部的纤毛在水中游动,也可以在苔藓上滑动,并找寻细菌、蓝藻、绿藻、硅藻等食物。
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动物多样性 环口动物门(Cycliophora)
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该门也是由丹麦科学家Reinhardt Møbjerg Kristensen教授和Peter Funch博士发现的。1995年,他们在英国《自然》杂志发表论文,正式描述了采自丹麦的挪威海螯虾(Nephrops norvegicus)口器上的实球共生虫(Symbion pandora,别名潘朵拉共生虫),并确定该物种代表着一个新门——环口动物门,中文也翻译为圆环动物门、微轮动物门。
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共生虫的生活史很复杂,分为摄食期个体和非摄食期的雌体、雄体。无性生殖期是实球幼虫(=潘朵拉幼虫),有性生殖期是矮雄和类索幼虫(=有索幼虫)。优势阶段是无性摄食阶段,这个阶段的体长约0.35毫米,宽约0.1毫米;身体呈囊状,分为口漏斗、躯干、柄部,柄部具黏附盘,便于固着在挪威海螯虾的口器上;本阶段的摄食个体还有U形消化管,口漏斗前端是口环,形成了“环状的口”,故名环口动物,有肛门。而雄体和雌体是没有消化系统的。无专门的呼吸和循环系统。有1个脑神经节,但并不在口漏斗处,而是基本在躯干部的上端。
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无性生殖与有性生殖是交替出现的。无性生殖是摄食个体的躯干部内产生内芽体,内芽体发育为实球幼虫,逸出后固着在同一只海螯虾的口器上。
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在海螯虾即将蜕皮的时候,摄食个体的内芽体分别形成雌体和矮雄。所谓“矮雄”是指矮小的雄性个体,矮雄没有口漏斗,也无肛门。而每个矮雄体内还有1~3个室,每个室都是一个次级雄体。
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接着,矮雄逸出后固着生活在孕育雌体的摄食个体上。每个雌体只形成1个卵,矮雄使雌体完成体内受精后,雌体逸出并固着在同一寄主之上,之后受精卵在雌体内发育为类索幼虫,雌体死亡并只剩下角质壳,然后类索幼虫逸出,之后类索幼虫固着于新的寄主并再次发育为新的摄食个体。这就完成了有性生殖阶段。
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目前已知本门有1属3种,隶属于唯一的真环口纲(Eucycliophora,或称真微轮纲)。除了实球共生虫外,2006年,Kristensen等三人发表了第二种环口动物,在美洲螯龙虾(Homarus americanus)的口器上发现的美洲共生虫(Symbion americanus)。现在,Kristensen等人已在欧洲螯龙虾(Homarus gammarus)口器上发现了第三种共生虫,但目前尚未正式描述和发表。进一步的研究也揭示,至少在美洲共生虫之中存在着隐蔽种,有待深入鉴定。
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Kristensen和Funch在报道第一种共生虫的时候,根据形态结构推测它可能接近于苔藓动物门和内肛动物门,但后来的分子生物学证实,它们应该与轮形动物是近亲,隶属于有颚动物类,并归入扁虫动物总门。
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