浸大海洋专家析基因书写水中生命奇妙故事-紫荆网

浸大海洋专家析基因书写水中生命奇妙故事

日期:2025-05-02 来源:文汇报 浏览量: 字号:
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海洋是一片无边无际的蔚蓝,在那深不可测的水面之下,隐藏着充满生命奇迹的缤纷世界。香港浸会大学生物系教授邱建文,是探索海洋生物未知的专家,其学术生涯至今发现了超过30种新物种,一次又一次刷新人类对生物品种的认知。在本港周边水域,他与团队近年发现了多个形态婀娜、色彩艳丽的“太阳珊瑚”物种,填补了香港生物多样性知识的空白,同时启发科学家以至整体社会关注这些鲜为人知的生物于生态系统中的功能和作用,巩固环境保育工作。邱建文接受香港文汇报专访时形容,在探索大自然过程中“几乎每一次都有新的惊喜”,他与团队透过潜水实地观测采样,及拆解物种之间互利互克的复杂互动,以文献比对、外貌形态与DNA分析为笔,书写水中生命的奥妙故事。

●邱建文在水深2,022米的东北太平洋中用机械手采集到两米长的玻璃海绵茎。香港文汇报记者黄艾力 摄

香港水域面积只占全国水域面积的0.03%,却拥有约6,000个海洋物种,为中国有纪录海洋物种数约26%,足证这个小小沿海城市丰富的生物多样性。作为海洋新发现的达人,邱建文成功发现的30个新物种中,包含海月贝、青口等贝类,以及海毛虫、水母、蛞蝓、珊瑚等软体动物,除了来自本港周边水域,还有不少是参与数千米深海科考的成果。

邱建文与团队近年持续进行香港珊瑚健康研究,每年潜入海中观察珊瑚健康状况,有时他们会见到一些较特殊物种,因而激起求知欲,想知道那些物种是不是未被描述的种类,运气好时,更可能接连有新发现。

●大杯筒星珊瑚。受访者供图

浸大目前设有培植珊瑚的实验设施,邱建文忆述,在研究珊瑚白化机理时,有一次学生突然告知实验室中的珊瑚全部死亡,检查后发现“罪魁祸首”是会啃食珊瑚的海蛞蝓(nudibranch,俗称海兔)。透过深入观察,团队除了发现那些海蛞蝓可能是新物种外,更进一步促成了新种珊瑚的发现。

他解释,这些海蛞蝓特别偏好啃食某一类珊瑚,但团队对这种珊瑚并不熟悉。于是,他领导研究人员收集标本进行文献比对,确认此前并未有任何同类描述,成功汇报新物种珊瑚的纪录。

●绿壁筒星珊瑚。受访者供图

绿壁筒星珊瑚或为香港独有

邱建文又分享道,团队此前潜水经历中遇到令人振奋的发现,先后确认了四个全新的筒星珊瑚属(Tubastraea)物种。由于牠们的珊瑚虫呈鲜艳的橙色,围绕口部四周又长有一圈触手,故亦被称为“太阳珊瑚”。这些新种与已知的筒星珊瑚在颜色、形态等差异明显,团队最终按其外貌将牠们分别命名为大杯筒星珊瑚、树型筒星珊瑚、紫肉筒星珊瑚,以及绿壁筒星珊瑚。而透过基因序列纪录比较,当中绿壁筒星珊瑚很可能为香港独有。

●紫肉筒星珊瑚。受访者供图

新物种抢眼 潜水员走宝

团队通过精细的形态学分析,观察其骨骼结构特征,以及珊瑚杯的形态、隔片的分布等,并对比所有相关文献纪录,再加上珊瑚组织的DNA分析,成功确认这些标本属于全新的物种,“我们将这个属的全球物种数量,从原本记录的6个提升到10个。”邱建文说,这些新珊瑚物种具备独特形态特征,“牠们的颜色相当抢眼,只要潜入水中就能看到。然而,许多人可能因为不了解而忽视牠们。潜水员对其认识有限,教授或科研人员又不常潜水,这就造成了这些生物长期被忽略的情况。”

他笑说,接连发现新物种其实是意外收获。当初是科研人员首先发现了一种新的筒星珊瑚,而在发布后海洋公园表态想培养本地的珊瑚作公众教育,遂跟随团队到港岛东南面宋岗一带的水域采集标本。那是他首次在宋岗潜水,他们在约20米深的海底见到一只面生的珊瑚,但因当时风浪较大且未有携带相机,因此只拿了一个标本,但要描述一个新物种,靠单一标本并不足够,特别是标本可能因环境令形态变化,例如会缩起牠们的身体影响科研人员的判断。

●树型筒星珊瑚。受访者供图

时隔一年,团队重回旧地希望收集新的珊瑚标本。这次他们不仅用相机记录了新物种的模样,还意外地发现另一新物种,邱建文笑说:“几乎每一次(探索)都有新的惊喜,所以要发现新物种,有时真系要自己去一次的。”

接水母涌现报告 循例辨认揭新物种

除了多款新品种珊瑚外,2023年邱建文领导团队在米埔自然保护区发现名为“米埔三桨水母”的物种,吸引世界各地约200个媒体争相报道,为全球生物多样性研究增添新一页。

身为米埔管理委员会成员的邱建文忆述,该次发现源于委员会一次会议,有成员指基围附近有观察到水母大量涌现的报告。他按惯例提议对水母品种作辨认,以了解其对环境的冲击,这一看似平常的行动,却揭开了“米埔三桨水母”的神秘面纱。

●米埔水母。受访者供图

与其他三桨水母显著有别

“米埔三桨水母”是三桨水母科(Tripedalia)历来发现的第四个物种。团队当时将该款水母与其他已知近似物种比较,发现牠们与其他三桨水母有显著差异,足证是全新的独立物种。

“一开始仅凭外形,我们无法确定牠是否只是近似物种的变异。然而经过DNA分析,发现牠们之间有16%的差别;相比人与猩猩DNA差异也只有2%,所以没理由说牠们还是同一个物种呢!”邱建文说。

“米埔三桨水母”身体晶莹剔透,呈无色状态,体宽平均为1.5厘米,其身体四角各连接三条长约10厘米的触手,触手基部带有桨状结构,形如船桨。与其他箱形水母一样,“米埔三桨水母”有24只眼睛,分为四组,其伞状体的四边各有一个感觉棒,是负责感知的凹槽,内有六只眼睛,其中两只有晶状体,相信用来成像,其余四只眼睛只可以感光。

不过,“米埔三桨水母”伞状体下方的假缘膜结构,在同属其他物种中与众不同,其薄膜内部拥有多条分支水管,不仅负责水流循环,还使水母游动时更加灵活高效,这些特征均与其各种近亲成鲜明对比。

展示中国海洋生物丰富性多样性

作为刺胞动物门的一员,箱形水母虽仅为一个小型组群,但牠们包含了一些毒性极高的物种,因而在热带水域广为人知。然而,全球目前记录在案的箱形水母仅50种,在中国水域更是寥寥无几。

此次发现的“米埔三桨水母”,展示了中国海洋生物的丰富性与多样性,也为中国的海洋研究开辟了新领域。

“米埔是香港一个研究得相当深入的地区,然而我们仍能在这里发现新物种,足见这片土地的生物多样性之高。”邱建文感慨道。

港环海“小而精” 成海洋生态宝地

位处南中国海珠江口重要位置,三面环海的香港在海洋生物研究中具相当的优势。邱建文分享道,根据文献记载,早在十九世纪,已经有很多外籍人士在香港采集海洋生物标本进行探究,加上本港地理环境方便,很多时当天就可以完成出海作业,而水域面积虽然不大,但“小而精”环境非常多样化,且近年政府及科研基金对生物多样性研究的资助正在增加,令香港成为探索海洋生态的宝地之一。

邱建文坦言,香港作为地少人多的城市,人口密集下大量生活污水排放,有可能对海洋生物的生存环境带来挑战,但随着社会对环保愈见重视,过去多年,香港的工业污染和生活污水均有明显改善,对海洋保育是很好的消息。

全球暖化冲击港海洋生态

全球暖化同样冲击香港的海洋生态环境,邱建文以其经常研究的珊瑚为例,指香港属亚热带地区,水温相对较低,过去未见有珊瑚白化问题,但近年来周边海域水温升高,开始发现珊瑚白化现象。

他解释,珊瑚对环境极为敏感,常受人类活动及极端天气影响,其绚丽外表主要来自其体内的藻类,但在气候或环境变化下,珊瑚会将体内的虫黄藻排出,露出白色的珊瑚骨骼,这就是所谓的珊瑚白化。如果白化持续过久,珊瑚将会死亡。海水温度升高、海洋酸化、频繁的风暴,以及人类活动如潜水员的践踏或船只丢下的长锚,亦会加剧珊瑚的生存压力。

来源:文汇报

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编辑:但红玲 校对:黄沛臻 监制:廖国良
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