首页 理论教育 探索迷失物种:自然博物馆中的伟大探险

探索迷失物种:自然博物馆中的伟大探险

时间:2023-10-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:在扫描电镜下,倍登等足虫就像一只巨大的黑白犰狳。2015年,有人描述了这个新物种,以彭彻夫的名字命名为彭彻夫等足虫。苍蝇有成千上万只,昆虫学家艾米丽·哈托普集中研究属于异蚤蝇属的苍蝇。根据沃尔的说法,彭彻夫在帕希尔德尔玛发现新物种之前,在加利福尼亚海岸收集到的所有海洋等足类动物,都被例行认定为扇尾水虱这一早为人所知的生物。一年后,斯廷普森死于肺结核。

探索迷失物种:自然博物馆中的伟大探险

在扫描电镜下,倍登等足虫(Payden's Isopod)就像一只巨大的黑白犰狳。它光滑弯曲的身体上覆盖着一排排保护性骨板——一种坚硬的外骨骼。事实上,尽管屏幕上的倍登等足虫就像若隐若现的幽灵战车,但在现实中它比豌豆还小,最大的倍登等足虫也不到7毫米长。这是一种生活于潮间带的等足类动物,俗称海洋鼠妇,相当于陆上的木虱。倍登等足虫的正模标本于1873年收集。一个多世纪没有被检测后,2015年,洛杉矶县自然历史博物馆的分类学家们终于对它进行了描述。

2004年3月的一天,洛杉矶自然历史博物馆的副研究员迪安·彭彻夫(Dean Pentcheff)正在靠近洛杉矶最南端的太平洋潮间带的浅水中涉水。彭彻夫留着一头长发和灰白胡须。洛约拉·马里蒙特大学的学生们穿着靴子,散布在海滩上四处考察。为了无脊椎动物动物学的入门课程,他们和彭彻夫到帕希尔德尔玛的狭窄海岸线进行了一次实地考察。圣佩德罗的蓝领社区跨过岩石海滩一直延伸到内陆。在北边,洛杉矶继续着无休止的扩张。往西不到一英里,洛杉矶港的起重机绕轴旋转,提起重物,不知疲倦地搭起集装箱

彭彻夫在水里发现了什么。他把一颗普通的海星轻轻地拉到水面,水在往下滴落。在它五根触手的其中一根上,有一只海洋鼠妇——小小的,戴着盔甲。彭彻夫把它捧在手里,看着它在加利福尼亚的阳光下扭动弹跳着。如果换一天的话,他可能根本就找不到它了。尽管它很小,但彭彻夫立刻就意识到这个胖乎乎的东西不寻常。他以前在这里发现过这类生物,但这次不一样。它弯曲的背部骨板上布满了肉眼可见的一排又一排针状凸起的小疙瘩。因为从未见过这样的等足动物,彭彻夫把它保存了下来。

洛杉矶自然历史博物馆负责甲壳类动物的助理藏品经理亚当·沃尔(Adam Wall)说:“他把这个标本带了进来,给里贾纳和我看。”沃尔与海洋生物多样性中心副馆长兼主任里贾纳·韦泽尔(Regina Wetzer)合作,在高倍镜下仔细观察了这个标本,意识到它的独特性。

2015年,有人描述了这个新物种,以彭彻夫的名字命名为彭彻夫等足虫(Exosphaeroma pentcheffi)。它被发现于离洛杉矶市中心非常近的帕希尔德尔玛海岸线深度3英尺的水里,这提醒我们,新物种并不只存在于偏僻的雨林中。它不是来自巴布亚新几内亚一座死火山的绿色森林屏障。相反,它居住在世界上最大的城市中心之一的郊区,而一直没有被人发现。

人们对它的生活习性几乎一无所知,对它的生活范围也不清楚。它可能只栖息在这一片海滩上,不居住在其他地方。在一项类似的发现中,洛杉矶县自然历史博物馆的昆虫学家2015年宣布,在城市的后院发现了30种新的苍蝇。这个项目始于一个博物馆托管人和昆虫学家布莱恩·布朗(Brian Brown)之间的打赌。布莱恩·布朗是研究昆虫生物多样性的公民科学普及项目生物观察(BioScan)的首席研究员,他声称自己可以在洛杉矶的一个后院发现一个新物种。有30位房主同意在后院设置昆虫陷阱。陷阱遍布伯班克和格伦代尔、好莱坞、韩国城等洛杉矶各地。在研究的最初几周,研究人员就在陷阱中发现了未知的苍蝇。苍蝇有成千上万只,昆虫学家艾米丽·哈托普(Emily Hartop)集中研究属于异蚤蝇属(Megaselia)的苍蝇。

每一个陷阱都至少有一种新物种,而且每一个苍蝇的命名都是为了纪念它的主人。因此它们被命名为阿姆斯特朗异蚤蝇(M. armstrongorum)、布雷迪异蚤蝇(M. bradyi)、迈克·杰克逊异蚤蝇(M. mikejohnsoni)、斯塔普托异蚤蝇(M. steptoeae)等。而且很快,数以万计的其他昆虫标本也被捕获——蝴蝶、飞蛾、蜜蜂、蚊子、蠓、苍蝇和蚊蚋——但没有进行评估。换句话说,未知的多样生物无处不在,我们周围到处都是。去自家的后院看看,那里就有。

海洋等足类动物非常普遍,甚至可以说无处不在。根据沃尔的说法,彭彻夫在帕希尔德尔玛发现新物种之前,在加利福尼亚海岸收集到的所有海洋等足类动物,都被例行认定为扇尾水虱(E. amplicauda)这一早为人所知的生物。1857年,美国博物学家威廉·斯廷普森(William Stimpson)描述了它。沃尔说:“他做了一件非常典型的事,你在1857年也会这么做。他写了一段文字,画了一幅小画,还对此做了几句评论。我觉得他在说,他其实是在海星上发现了这个标本,它相对较大,或者是类似的东西——很不确定。”

这种描述太模糊了,以至于任何外形与之相差甚远的海洋等足类动物都被认定为扇尾水虱。但显然不止这一种物种,比如彭彻夫发现的标本。沃尔说:“它很明显不是扇尾水虱。”没有人对太平洋沿岸采集的等足类动物进行过足够仔细的研究,以确定新的物种。“这一小类物种在世界范围内都杂乱无章,没有人愿意花时间去区分它们。多年来,分类学家一直把那个属的所有物种都叫作扇尾水虱。”

斯廷普森是一个勤奋的收藏家,1832年出生于波士顿,主要兴趣是海洋无脊椎动物。他一生中收集的成千上万个标本,目前几乎都消失了。1871年,他成为芝加哥科学院院长,在那里建立了一个庞大的自然历史标本库,是当时世界上最大的自然历史标本库之一。1871年10月,悲剧发生了。芝加哥大火燃烧了两天,造成300人死亡。大火蔓延到芝加哥科学院,人们以为博物馆大楼能抵御大火。但没想到就连玻璃也融化了,一切都被摧毁了:斯廷普森在20年的研究中收集的标本被烧毁了;从史密森学会借来的1万罐甲壳类动物标本也被烧毁了——那是当时甲壳类物种最大的收藏。无数的书面观察报告、半完成的手稿和手绘的标本插图都没有了。一年后,斯廷普森死于肺结核

等足类动物数量大、种类多,在世界范围内有一万多种,其中大约一半是海洋物种,其余的是陆地物种。它们在远古时代就已经存在,最古老的化石来自大约3亿年前的,看起来像微型装甲运兵车。许多等足类动物会清除腐烂的动植物。有一些是食肉性的,其他的是体内或体外寄生虫。最大的等足类动物是一种淡粉色龙虾大小的深水物种——大王具足虫(Bathynomus giganteus),它生活在海底,身长达到两英尺以上。仅彭彻夫等足虫隶属的等足目就包括99个属和近700种生物。(www.xing528.com)

在斯廷普森发现扇尾水虱时,他还没有现代扫描电子显微镜,但沃尔和他的合作者们有。首先给扇尾水虱脱了水,并覆上金和钯混合的膜。然后,通过将一束细电子束聚焦在它的表面,沃尔可以将一个微小的板状彩色标本转换成显示器屏幕上的高分辨率图像。研究人员可以研究它的外形轮廓,测量它向下弯曲的雕刻般的尾鳍和它的7对有关节的腿。在澳大利亚热带昆士兰博物馆的尼尔·布鲁斯(Niel Bruce)的帮助下,沃尔和维泽尔开始从其他博物馆中借用标本——从东北太平洋海岸线采集的等足类动物。沃尔说:“我们基本上将所有博物馆中曾被描述为扇尾水虱的标本汇集在一起。最终,我们发现了几个不同物种的标本。”

像往常一样,沃尔利用雄性等足类动物身上的纹饰——就像彭彻夫在帕希尔德尔玛的正模标本上发现的一排排针状凸起——来鉴定一个新物种。当沃尔看到借来的标本时,他意识到这是几个非常独特的物种。任何看到高倍图像的人都能把它们分辨出来。另一种新物种罗素·汉索尼等足虫(E. russellhansoni)来自普吉特湾附近的浅水区,而阿弗罗迪塔等足虫(E. aphrodita)生活在圣地亚哥附近的海岸线上。研究表明,扇尾水虱——一个物种数量突然变多的亚目,可能只生活在加州中部海岸,靠近托马利斯湾。

沃尔从位于华盛顿特区的美国国家自然历史博物馆拿到了另一个小瓶。里面是12个深灰色的鼠妇标本,保存在乙醇中。瓶子上的标签上写着“基斯卡港,阿拉斯加——海滩,低水位”。这些标本是1873年由美国的一位气象学家和博物学家威廉·希利·达尔(William Healey Dall)收集的。达尔乘坐着一艘简陋的木制科考船,在白令海上遥远的阿留申群岛海域航行。那是在6月,海面上一片漆黑。达尔是美国海岸勘测队的一员,他在海上航行了几个月,进行了水深测深,并对阿拉斯加海岸线进行了三角测量,提供了用于制作该地区第一张精确海图的信息。达尔到哪里都收集自然历史标本,他的野外记录是用铅笔在一个小小的黄色日志上手写的,字体是倾斜的,这份记录已经被数字化,可以在网上找到。140多年后的今天,读这些笔记时,你会发现它们有一种奇怪的诗意,比如“北美云杉在林间凋零,白菜花满眼盛开”。

在阿留申群岛西端,地震频发的火山岛——拉特群岛,达尔收集了等足类动物。它们来自基斯卡岛东海岸的基斯卡港。几周后,1873年8月5日,他又收集了一些,这次是在东南50英里外的安奇卡岛的北海岸。那天,达尔的日记上写着:“1873年8月5日,雨天,东南有雾,暴风雨……持续一整天。到了晚上,天气稍微稳定了一点,但风还是老样子。”

在他的野外记录中,达尔列出了他所见过或杀死的鸟类的名单,漫不经心地核对了一下。他描述了自己射杀一只海豚的情景——从范围来看,这很可能是一只以他姓名命名的“达尔鼠海豚”(Phocoenoides dalli),又名白腰鼠海豚。他仔细地画出海岸线和倾斜的悬崖,甚至没有提到等足类动物。最终它们被认定为扇尾水虱,并保存在美国国家自然历史博物馆。但它们其实不是扇尾水虱。沃尔将它们命名为倍登等足虫。它们的数量不多,他说,可能有十来只。它们很可能是所有收藏中唯一存在的标本。他说:“可能再也没有人收集过倍登等足虫。所有的标本都来源于那个瓶子。它就在那里,在位于阿留申群岛的一个小岛上,非常偏远。”

这个被沃尔在洛杉矶检验的标本,包含着等待被发现的秘密。这就是保存完好的标本的力量所在:新技术出现后,这些标本可以用新的方法重新进行研究。

沃尔说:“洛杉矶自然历史博物馆甲壳类动物藏品数量位居世界第四,在美国仅次于史密森学会。它基本上就像是我们收集到的所有各种各样生物的分类宝库。这里有一些已经灭绝物种的标本,我们拥有其中一些物种为数不多的代表性标本。”

沃尔的大部分时间都在修道院般的安静中度过,周围都是保存完好的标本罐。他确信种类未确认的等足类动物并不少。他说:“我向你保证,在我们的藏品中,有数百种甚至上千种等待被确认的物种。到处都是没有被描述的物种。”

22.1906年收集的马卡罗夫帝王蟹标本。图源:约翰·迪蒙德。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈