探索红宝石海龙：自然博物馆的失落物种

经过多年的储存，这个标本已经变成了成熟桃子的颜色。它表面的背脊呈波状，骨板交错，鼻子像管子一样长。红宝石海龙拉丁名为Phyllopteryx dewysea，被描述并命名于2015年，属于海龙科，是目前已知的仅有的3种海龙之一，也是1865年以来发现的第一个新海龙科物种。

活着的红宝石海龙是鲜艳的深红色，是新鲜的、充满血液的心脏的颜色：血红色。但这一苍白的标本不是活着的。在大约一个世纪以前，1919年8月，它被冲上海岸，在澳大利亚西部珀斯附近的宽口湾科特斯洛海滩上被人发现。澳大利亚皇家海军少校巴里在海岸线上发现了它。它呈血红色，在海滩斜坡上的绿色海藻丛中一定很显眼。巴里把海龙捡了起来。

最终，这个标本被收藏于离它被发现的地方只有几英里远、位于珀斯的西澳大利亚博物馆，成为该馆的自然历史藏品。它从那时起一直被保存在那里，脖子上用绳子系着一个发黄的手写标签。它本来可能永远待在藏品内而不会被忽略，但西澳博物馆的资深研究科学家奈里达·威尔逊（Nerida Wilson）在那里发现了它，误认为是一只普通的海龙。

2007年10月10日，一艘海洋研究船在澳大利亚西部南海岸雷切西群岛附近海面的巨浪中颠簸。在该岛稍偏东的地方，一张拖网被一辆咔嗒作响的绞车拖着露出水面，拉上了岸。在甲板上，来自西澳大利亚大学海洋未来中心的研究人员正在完成另一项生物多样性调查。网里有燕魟、粉色的鲷鱼、银色的鲹鱼和曲纹唇鱼，但研究人员也发现了一些新东西。在潮湿褶皱的拖网里，有一个从大约50米深处打捞上来的鲜红色的海龙，它有一条深S形的龙骨脊和一根笔直的、像单簧管一样的鼻子。

“我们之中没有人去那次巡航，”圣地亚哥斯克里普斯海洋研究所海洋生物学项目的研究生兼海龙研究员约瑟芬·斯蒂勒（Josefin Stiller）说，“如果船上有认识海龙的人，那个人肯定会认出来——光看颜色就已经很奇怪了。”相反，斯蒂勒说，船上的研究人员拍下了这只海龙，然后把它冷冻起来，后来把它以普通海龙的身份登记于西澳大利亚博物馆，直到斯蒂勒提出要求才有人再去看那只海龙。2015年，她与西澳博物馆的奈里达·威尔逊和斯克里普斯海洋学研究所的格雷格·劳斯（Greg Rouse）合作，在《皇家学会开放科学》（Royal Society Open Science）杂志上的一篇描述性论文，收录了她在甲板上拍摄的第一张照片。

海龙还有另外两种已知的物种：1804年首次发现的普通海龙（Phyllopteryx taeniolatus），以及1865年被描述的叶海龙（Phycodurus eques）。这两种海龙都有十分精巧的类似海带叶的叶状附肢，可以掩护行动缓慢的海龙，通过伪装成海带来逃避捕食者。

关于叶海龙的早期描述，博物学家朱利安·埃德蒙·特尼森-伍兹（Julian Edmund Tenison-Woods）在1882年《新南威尔士的鱼类和渔业》（Fish and Fisheries of New South Wales）中描述如下：“它像是海马的幽灵，身上缠绕着带状物。即便说是幽灵，看起来也像是在最为憔悴的阶段，只剩下皮肤和满溢的悲伤。这些奇怪的鱼的奇特之处在于，它们的形状和颜色看起来和它们经常出没的海草一样，所以它们可以安全地躲藏和进食……就像叶虫模仿树叶、竹节虫模仿树枝一样，这里也有像海草一样的鱼。如果这算是一种进化，在这个阶段就可以停止了，再往前进化它们就会变成一堆海带。”

叶海龙

海龙和海马是近亲，但它们之间有明显的遗传差异。海马属于海马属，已知的海马有54种。它们分布更广，从北美到南美的太平洋热带和亚热带浅水水域，从加拿大新斯科舍省到大西洋乌拉圭的水域。“人们经常能发现海马。”斯蒂勒说。而海龙并非如此，只在南澳大利亚沿岸发现过它们。“发现第三个物种绝对是非同寻常的。”她说。

斯蒂勒利用遗传技术研究了不同海龙属交叉区域内种间和种内的多样性。她说：“我们想了解澳大利亚的野外有多少种群、这些种群之间是如何相互联系的——它们的基因有多么多样化。”

为了做到这一点，斯蒂勒需要从单个海龙身上提取新鲜的组织。几年来，她和劳斯一直与澳大利亚的威尔逊合作，持续收集标本，建立一个永久性的组织库。斯蒂勒说：“它们中的大多数是我们在野外捕捉到，然后采集小的组织标本。”接着，他们对这些标本进行测序，把DNA分离、测序，并读取信息。之后将DNA序列相互比较，并仔细评估差异。“我也经常联系博物馆，询问是否有我们可以使用的组织标本，”她说，“在大多数情况下，鱼类标本会被扔进福尔马林里，所以你不能将它们用于DNA研究。”

联系西澳博物馆后，斯蒂勒得到了2007年10月在雷切西群岛捕获的、现在还放在冰箱里的红宝石海龙标本。和其他组织一样，该组织经过处理，DNA被分离并测序。“我们有250多个海龙标本，但和这个标本都不匹配，”她说，“实际上，这个标本物种与其他两个物种的基因都大有不同。”

斯蒂勒没有料到会有一个异常值，它显然不属于其他已知的海龙物种。“我对这个结果思考了很久。”她说。她把数据检查了一遍又一遍。然后，她对从组织标本中分离出的DNA进行重新测序，以确认是不同的，组织也没被污染。直到那时，斯蒂勒还没有真正看到来自雷切西群岛的海龙标本。这是一只怀孕的雄性标本，它的尾巴下面有一窝鲜红色的蛋，每个蛋里面都有一个如完美的微型复刻品一般的小海龙，长得像一个个小小的红色卷曲的逗号。西澳博物馆的工作人员将其中的50个蛋送给斯蒂勒。(www.xing528.com)

她说：“我把蛋取出来，对所有的个体进行了测序。”它们也都是异常值，就像它们的海龙父亲一样。斯蒂勒对自己的发现越来越有信心，她要求提供标本的收集细节，并得到了收集地点和收集深度的信息。51米的深度对于一只海龙来说是很深的，斯蒂勒想。另外两种海龙通常发现于近海和较浅的海底，斯蒂勒研究的组织标本大多来自更接近海面的海龙标本。

“然后他们说：‘哦，我们有这张照片。’”斯蒂勒说，“他们把这张红鱼的照片发给了我们。”突然间，一切都变得清晰起来：意料之外的基因数据、异常值、采集到标本的如此深的海洋深度都有了意义。“我记得是在晚上拿到的照片的，”斯蒂勒说，“我能看出它有不一样的骨头，在其他两个物种身上是看不到的。我一回家就开始仔细看照片。”

从形态上看，红宝石海龙与另外两种海龙有明显的不同。斯蒂勒和劳斯坐在电脑前，开始观察与最初的照片的不同之处。多出来的骨头很重要。斯蒂勒说：“你可以看到它们身上有多少鼻环、有多少骨环。这些从照片里可以看出来。我们数了一下，发现环的数量比普通海龙和叶海龙要多。”

还有其他细微的形态差异：没有头脊柱；背脊在其他海龙身上指向后方，在红宝石海龙身上指向前方；第三腹脊柱位置特殊；颜色像成熟的番茄。不久之后，斯蒂勒就能仅根据形态的差异把这3个物种区分开来，而不依靠颜色。即使红宝石海龙标本在收藏数十年后变白，她仍然可以很容易地辨别出其中的差异。斯蒂勒说，事实上，红宝石海龙的颜色很可能是一种重要的适应性进化。她怀疑红宝石海龙生活在无光深水区，那是海洋中昏暗的区域，阳光很难抵达那里。红宝石海龙引人注目的色彩背后的原因开始浮出水面。红光是可见光中波长最长的一种，会被数百英尺深的海水吸收，是海水中穿透力最弱的光线。所以，在黑暗处，即使深度只有约50米，捕食者也几乎看不到红宝石海龙。红宝石海龙没有叶海龙那样精巧的叶状附肢，长得也不像海带，不过它也不需要那些伪装。斯蒂勒说：“红色的动物在海洋深处看起来基本上是黑色的。如果这样，这种颜色可能真的是一种用来适应它生活环境的保护色。”

接着，斯蒂勒开始和合作者在全球范围内寻找副模标本，也就是分类学家用来和正模标本一起描述和定义新物种的附加标本。生物学家不喜欢用单一的标本来描述物种，单个数据是无法确定任何事情的。由于正模标本是在相对较深的水域捕获的，斯蒂勒联系了科学收藏者，想借用在50米以下深度获得的海龙标本。还有另外两个红宝石海龙的标本，都保存于澳大利亚国家鱼类合集（Australian National Fish Collection）。1956年5月，它们从珀斯附近海洋深处72米的地方被拖网打捞上来，此后经历了很长的保存期限。后来，威尔逊在西澳博物馆的收藏中发现了1919年在科特斯洛海滩收集的标本。

斯蒂勒说：“有一天，我们把所有的托盘都拿了出来，然后开始整理这些干燥的标本。它们都放在盘子里，每个盘子上可能有8～10个标本。”那总共有近200个海龙标本。斯蒂勒挨个检查标本。“我们果然发现了一个，”她说，“我们差点就错过了西澳博物馆的那个标本，因为它被冲到了海滩上，基本上从我想要找的深层标本的条件中被过滤掉了。”

红宝石海龙之所以这么久未被人发现，就是因为大海浩瀚无边，隐藏了它的秘密。如果不是因为偶然的机遇，这么一个活动范围如此有限、生活在几乎无法发现的海洋里的物种可能永远不会被发现；如果不是斯蒂勒获得的异常值——那只是图上一个奇怪的单点——这个物种仍然无法得到描述。事实上，威尔逊怀疑红宝石海龙经常在澳大利亚南部偏远的海岸线上被冲上岸，她说：“我想很多人可能以前就接触过这个物种，只是不知道它是什么。”

2015年3月，在关于该物种的描述发表几周后，一家人称在澳大利亚西部卡尔弗角的岩石上发现了一具被冲上岸的红宝石海龙尸体。随后，这只海龙的照片被放到网上。落在灰白色岩石上的长且呈红色的身躯在阳光照射下闪闪发光——就是红宝石海龙。威尔逊说，最近，一位潜在的合作者告诉她，他在埃斯佩兰斯的海岸线上发现了一具海龙的尸体，她看了照片后说：“原来这是另一只红宝石海龙。”

2016年4月，威尔逊、斯蒂勒和劳斯开始了捕捉野生环境中的红宝石海龙标本的科研探险。在雷切西群岛附近的南部征服号上，队员们都晕船了。海浪的浪高是预报的两倍。船在一座座灰色山峰似的波浪上颠簸，队员们都觉得恶心想吐。船头一连好几个小时都在潮湿的空气中倾斜着，还不停地向下倒。前一天，该团队成员达夫·菲利普斯（Daff Phillips）在较为平静的水域的一个小岛背风处停靠，测试了一个装有摄像头的远程遥控潜水器（ROV），并把它送到了2007年拖网捕捞到红宝石海龙的相同深度。但当时不行，即使把ROV放到50米深的地方也会因为海浪太大而无法操控。

第二天，海浪小了一些，团队再次部署了ROV，结果一无所获。然后，在探险的最后一天，ROV穿过海藻密布的黑暗水域，来到了无光深水区。就在那一瞬间，它出现了：一只孤零零的、颜色像成熟番茄的红宝石海龙。南部征服号的船舱里，挤在电脑屏幕前的成员们欢庆一团。在菲利普斯的控制下，ROV跟着红宝石海龙穿行海洋，掠过沙质海底，发现了另一只红宝石海龙。然后，电池逐渐耗尽，ROV被拖出水面。几分钟后，当仪器重新回到50米深度全速前进时，红宝石海龙消失了。

“我们就见过这么几只红宝石海龙。”威尔逊说。最后，第三种神秘的海龙也在自然环境中被发现。自1919年在科特斯洛海滩出现后，在相对昏暗的短时间内，红宝石海龙再次出现又消失了。“我们对自以为已经知道的事情毫不在意，”她说，“一只普通海龙，存在很久了。它很特别。人们很容易忘记可能还会有一些新东西。”

8．1938年，在哈佛大学路易斯·阿加西比较动物学博物馆里的Thorius pulmonaris的副模标本。图源：约瑟夫·马丁内斯（Joseph Martinez）。