咦! 這批魚標本有點不一樣 新種東沙黑口尖牙鱸的發現之旅
撰文: 林千翔(中央研究院生物多樣性研究中心助研究員)
編按:「海洋古生物研究室」為中央研究院生物多樣性研究中心、林千翔助研究員所帶領的團隊,研究領域為海洋古生物多樣性及古魚類在時間空間上的分布。本專欄特邀稿林千翔老師,就他們實驗室持續進行中的台灣魚類化石研究、台灣化石耳石研究、台灣軟骨魚化石研究,以及東沙底拖混獲魚類多樣性等領域,持續與大家分享他們的研究進展、心得與成果。更多研究細節請參訪實驗室網站。
東沙的底拖混獲是海洋古生物實驗室取得海洋生物標本的重要來源。每年冬季便是這些遠洋漁船進港、卸去漁獲的時間。有幾次正值農曆春節假期,清晨的陽光才剛驅散了霧氣,整個基隆還在沉睡,正濱漁港港邊卻已人聲鼎沸。卸貨的船工排成一列吆喝著,不斷地從冷凍船艙拖出一件件重達30公斤的冰凍魚磚,再拋入老舊斑駁的貨運卡車後斗。滿載後,這輛卡車就會前往飼料加工場,餵飽魚塭中的大型養殖魚類。此外,底拖漁業也是發現新物種、一探深海生物多樣性的重要來源。
「咦!」遠洋混獲魚類標本藏玄機
2022年暑假,實驗室的實習生與助理們圍聚在解剖桌上,正處理著來自東沙底拖漁船的混獲魚類標本。一隻隻僵直、冰凍的魚棍瞪著直愣愣的大眼,與濕悶的夏季午後形成鮮明對比。忽然間,一位學生驚奇地「咦」了一聲,困惑地將魚類標本及耳石跟大家分享。只見兩條外形與顏色幾乎一模一樣的深海魚,卻有著肉眼可見、形態差異極大的耳石。
海洋古生物實驗室處理東沙魚類標本的情形。照片來源:林千翔提供
耳石是魚類用於協助平衡與產生聽覺的碳酸鈣硬組織,雖然在其他脊椎動物的內耳裡也有類似的碳酸鈣結晶,但是只有在硬骨魚的聽囊裡才能找到聚結成塊狀的「耳石」。
不同的魚類具有不同形狀與大小的耳石,但是同一種魚類的耳石長得幾乎一模一樣,這條混獲常見卻具有兩種形態耳石的深海魚——日本尖牙鱸,讓大夥感到十分不解,難道是個全新的物種?
首先,我們檢視了全球尖牙鱸屬的魚類資料,這個屬目前只有兩個物種,一個是印度洋與西太平洋廣布的日本尖牙鱸(Synagrops japonicus);一個則是大西洋的黑口尖牙鱸(Synagrops bellus)。從哈佛比較動物學博物館(Museum of Comparative Zoology, Harvard University)借來的黑口尖牙鱸標本,卻告訴我們很不一樣的事實。我們發現這兩種尖牙鱸,不管在外部形態或形質上都非常接近我們在東沙找到的標本,不過日本尖牙鱸和黑口尖牙鱸的耳石形態幾乎一模一樣,但就是沒有找到接近我們新發現的東沙耳石。
尖牙鱸耳石的比較。比例尺為1 mm。照片來源:林千翔提供
東沙黑口尖牙鱸:一年半載調查揭開新物種真面目
面對這個複雜的情況,我們進一步進行了DNA分析。實驗室的博士生杜明克(Dominique Mediodia)與國立台北教育大學副教授張家豪先利用DNA序列將各個不同地區的標本做了比對,將新鮮採集到的DNA與從資料庫下載的基因序列一起分析,在確認遺傳差異上的同時,希望分子證據提供的線索能指引我們接下來的研究方向。結果顯示,日本尖牙鱸和黑口尖牙鱸的基因序列非常相近,很難區分差異,倒是東沙的尖牙鱸與牠們都有明顯差異。除了暗示東沙的尖牙鱸極可能是一種全新且未描述的物種,過去的兩種已知尖牙鱸反而是同一個物種!根據物種命名的優先權原則,後來命名的黑口尖牙鱸為日本尖牙鱸的「同種異名」,也就是說,牠們實際上是同一物種。
再仔細地研究了手邊採集的新鮮標本,並檢視台灣各個魚類標本館的尖牙鱸標本後,
儘管來自東沙的尖牙鱸與日本尖牙鱸外型非常相似,且都出現在南中國海(東沙海域),在高雄科技大學副教授何宣慶與捷克科學院博士Tomáš Přikryl的協助下,終於發現舌頭下方的顏色上有著主要的差異:日本尖牙鱸為白色,東沙的尖牙鱸則為黑色。
另外,除了耳石,與耳石直接接觸的聽骨、枕骨及聽囊相關的骨骼形狀也有很大的差異,從這些聽覺相關的形態差異,可以推測兩者之間應該具有不同的聽覺能力。
新種尖牙鱸—東沙黑口尖牙鱸(Synagrops atrumoris)。此為存放於中央研就院魚類標本館之正模標本(ASIZP0081729)。比例尺為10 mm。照片來源:林千翔提供
尖牙鱸口腔顏色比較。左為東沙黑口尖牙鱸(Synagrops atrumoris);右為日本尖牙鱸(Synagrops japonicus)。照片來源:林千翔提供
尖牙鱸骨骼比較。上排為東沙黑口尖牙鱸(Synagrops atrumoris);下排日本尖牙鱸(Synagrops japonicus);左為側面觀;右為腹面觀。照片來源:林千翔提供
從一開始的一聲「咦」走到這一步,前前後後花了一年半載,這隻來自東沙謎樣的尖牙鱸終於有了全新的名字——東沙黑口尖牙鱸(Synagrops atrumoris),也為深海魚類的聽覺功能與適應提供了新的研究線索。
這四年來,研究團隊針對東沙的底拖混獲魚類多樣性的調查,總共記錄了超過300種魚類,其中包含了約100個台灣新紀錄魚種。不僅僅是魚類,甲殼類、頭足類的多樣性也相當高,對認識台灣周遭海域有很深的影響。未來研究團隊也將持續努力,進一步探索其他東沙海域未記錄的物種,以豐富台灣及鄰近海域的生物多樣性資料。就像這隻奇異的尖牙鱸,若是按圖索驥,沒有仔細調查與耐心分析,說不定永遠也沒人察覺這個形態差異極小卻從未被描述的魚類物種呢!
咦! 這批魚標本有點不一樣 新種東沙黑口尖牙鱸的發現之旅
參考資料
- Lin, C.-H., Chang, C.-W., 2012. Otolith Atlas of Taiwan Fishes 臺灣魚類耳石圖鑑. National Museum of Marine Biology and Aquarium, Pingtung, 416 pp.
- Mediodia, D.P., Chang, C.-H., Ho, H.-C., Přikryl, T., Lin, C.-H., 2024. A new cryptic species of splitfin fish from Taiwan with revision of the genus Synagrops (Acropomatiformes: Synagropidae). Zoological Studies 63: 20.
- Ng, S.-L., Liu, H.-W., Mediodia, D.P., Lin, Y.-T., Lee, C.-H., Huang, S.-P., Wu, S.-M., Lin, C.-F., Tung, C.-R., Ho, H-C., Lin, C.-H., 2024. An updated checklist of fishes of Dongsha Island, Taiwan, northern South China Sea. Zookeys 1220: 175–242
本文轉載自「環境資訊中心」網站,內容由許多專家學者及民間環團,提供國內外環境教育與環保資訊;主題涵蓋全球變遷、溫室氣體控制、環保生活、環境汙染防治、生態保育、能源節約與能源效率、綠建築等各面向。期許能替沒有選票的山林、濕地、海洋、土地發聲。