美國阿拉巴馬州洞穴中發(fā)現(xiàn)被認(rèn)為已經(jīng)滅絕的罕見甲殼類動物——螯蝦 _美國

美國阿拉巴馬州洞穴中發(fā)現(xiàn)被認(rèn)為已經(jīng)滅絕的罕見甲殼類動物——螯蝦
（）據(jù)cnBeta：由阿拉巴馬大學(xué)亨茨維爾分校（UAH）副教授領(lǐng)導(dǎo)的一個團(tuán)隊(duì)在美國阿拉巴馬州北部亨茨維爾市的一個洞穴中發(fā)現(xiàn)了一種小型的、罕見的淡水螯蝦，這種螯蝦被認(rèn)為已經(jīng)滅絕30年了。螯蝦是一種淡水甲殼類動物，看起來類似于小龍蝦。
Shelta Cave Crayfish，科學(xué)上稱為Orconectes sheltae ，是由Matthew L. Niemiller博士的團(tuán)隊(duì)在2019年和2020年進(jìn)入Shelta洞穴（其唯一棲息地）時發(fā)現(xiàn)的。
一份關(guān)于這些發(fā)現(xiàn)的研究報告發(fā)表在《Subterranean Biology》雜志上。該研究由阿拉巴馬大學(xué)系統(tǒng)成員UAH的生物科學(xué)助理教授Niemiller博士共同撰寫。作者包括阿拉巴馬大學(xué)的Nathaniel Sturm，UAH的Katherine E. Dooley和K. Denise Kendall Niemiller，以及Niemiller博士。
由國家?guī)r溶學(xué)會（NSS）擁有和維護(hù)的一個2500英尺的洞穴系統(tǒng)是這種淡水螯蝦的家。它謹(jǐn)慎地隱藏在亨茨維爾西北部的NSS國家總部之下，周圍是繁忙的道路。
Niemiller博士說：“這種螯蝦只有幾英寸長，有被稱為螯的小鉗子。有趣的是，自20世紀(jì)60年代初，洞穴生物學(xué)家就知道這種螯蝦，但直到1997年才由已故的John Cooper博士和他的妻子瑪莎正式描述。”
Cooper博士是一位生物學(xué)家和洞穴學(xué)家，是NSS的成員，他在20世紀(jì)60年代末和70年代初的論文工作中研究了Shelta洞穴的水生生物，特別關(guān)注螯蝦。Shelta洞穴的水生生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)時特別多樣化，至少有12種依賴洞穴的物種被記錄下來，包括三種洞穴螯蝦。
Niemiller博士說：“迄今為止，在美國沒有其他洞穴系統(tǒng)有更多的記錄顯示洞穴螯蝦相互共存。”
但是水生生態(tài)系統(tǒng)，包括Shelta洞穴螯蝦，在20世紀(jì)70年代初的某個時候崩潰了。崩潰可能與一扇門有關(guān)，這扇門是為了防止人們進(jìn)入洞穴，但仍然允許灰蝙蝠母群自由進(jìn)出。
Niemiller博士說：“大門的最初設(shè)計(jì)對蝙蝠并不友好，蝙蝠最終撤離了洞穴系統(tǒng) 。再加上地下水污染，也許還有其他壓力因素，這一切可能導(dǎo)致了一場完美的風(fēng)暴，造成水生洞穴生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。”
即使在水生洞穴群落衰退之前，與其他兩個物種，即南方洞穴螯蝦（Orconectes australis）和阿拉巴馬洞穴螯蝦（Cambarus jonesi）相比，Shelta洞穴螯蝦從來就不常見。
“據(jù)我們所知，從1963年到1975年，只有115個個體被確認(rèn) 。自那時起，只有三個被證實(shí) - 一個在1988年，以及我們在2019年和2020年報告的兩個個體， ”Niemiller博士說。
“在幾十年沒有確認(rèn)的目擊事件，以及有記錄的Shelta洞其他水生洞穴生物的急劇下降之后，包括我在內(nèi)的一些人擔(dān)心，這種螯蝦現(xiàn)在可能已經(jīng)滅絕了。”
雖然Shelta洞穴螯蝦仍然存在令人鼓舞，但他說科學(xué)家仍然沒有重新發(fā)現(xiàn)曾經(jīng)生活在洞穴系統(tǒng)中的其他水生物種，如阿拉巴馬洞蝦和田納西洞螈。
“Shelta洞穴的地下水位是水從地表自然穿過洞穴上方的巖石層--稱為表層巖溶-的結(jié)果，”Niemiller博士說。“然而，洞穴系統(tǒng)上方區(qū)域的城市化可能改變了水滲入洞穴的速度，也增加了污染物的速度，如殺蟲劑和重金屬進(jìn)入洞穴系統(tǒng) 。”
這種螯蝦是在一次旨在記錄洞穴系統(tǒng)中遇到的所有生物的水生調(diào)查中被重新發(fā)現(xiàn)的。
“我真的沒有想到會發(fā)現(xiàn)Shelta洞穴螯蝦。我的學(xué)生、同事和我在2019年5月的行程之前已經(jīng)多次訪問過這個洞穴，”Niemiller博士說。“在調(diào)查期間，我們會很幸運(yùn)地只看到幾只南方洞穴魚和南方洞穴螯蝦。”
當(dāng)Niemiller博士在位于洞穴的瓊斯廳部分的北湖約15英尺的水中浮潛時，發(fā)現(xiàn)了他下面的一只較小尺寸的洞穴螯蝦。
他說：“當(dāng)我下潛并靠近時，我注意到螯，或鉗子，與我們在洞穴中看到的其他小龍蝦相比，是相當(dāng)薄和長的。我很幸運(yùn)地用我的網(wǎng)將小龍蝦網(wǎng)?。緩蠡氐攪稅侗?。”它是一只雌性螯蝦，體長不到一英寸，內(nèi)部有正在發(fā)育的卵子，所以它是一只成熟的成年螯蝦。
“我們注意到一些其他的形態(tài)特征，拍了照片，獲得了一個組織樣本，并釋放了這只螯蝦，”Niemiller博士說。
“我們遇到的第二只Shelta洞穴螯蝦是在2020年8月在West Lake地區(qū)，”他說。
該小組已經(jīng)搜索了該地區(qū)的大部分地方，沒有看到很多水生生物。當(dāng)他們開始走出湖泊通道返回水面時，陪同實(shí)驗(yàn)室出行的阿拉巴馬大學(xué)生物學(xué)碩士生Nate Sturm注意到，在團(tuán)隊(duì)之前走過的一個區(qū)域有一只白色的鰲蝦。
Niemiller博士說：“那是一只雄性鰲蝦，有細(xì)而長的螯。我已經(jīng)走到了這個區(qū)域的前面，沒有看到鰲蝦。幸好有一雙年輕的眼睛！”
為了幫助識別，該小組分析了所收集的組織樣本中的線粒體DNA的短片段。
Niemiller博士說：“我們將新生成的DNA序列與該地區(qū)其他鰲蝦物種已有的序列進(jìn)行比較。我們面臨的一個挑戰(zhàn)是，在我們研究Shelta洞穴螯蝦之前，沒有任何DNA序列存在，所以可以說這是一個有點(diǎn)淘汰的過程。”
他說，雖然很少有鰲蝦被認(rèn)為是單一地點(diǎn)的特有物種，換句話說，已知只存在于一個地點(diǎn)，但這在像Shelta洞穴鰲蝦這樣的洞居物種中更為常見。
“其他幾個洞穴螯蝦是在美國的單一洞穴系統(tǒng)中已知的。當(dāng)我們試圖保護(hù)這類物種時，我們面臨的一個挑戰(zhàn)是確定它們是否真的是從單一的洞穴系統(tǒng)中知道的，或者它們可能有稍大的分布，但我們受阻于我們研究地下生命的能力。”
在Cooper博士所做的論文工作之外，人們對該物種的生活史和生態(tài)學(xué)知之甚少。
“南方洞穴魚（Typhlichthys subterraneus）和田納西洞穴蠑螈（Gyrinophilus palleucus）可能是Shelta洞穴鰲蝦較小幼體的捕食者。”Niemiller博士說。
“我們對該物種的飲食一無所知，但它可能是一種雜食動物，以被沖入或帶入洞穴的有機(jī)物以及小型無脊椎動物如橈足類和片腳類為食。”
雖然這項(xiàng)研究發(fā)生在撥款之前，但Niemiller博士目前正在對美國中部和東部地區(qū)的地下水生物多樣性進(jìn)行首次全面評估，這是一次對新物種的開拓性搜索，也是對存在于我們腳下的復(fù)雜生命網(wǎng)的新認(rèn)識。這項(xiàng)研究得到了美國國家科學(xué)基金會（NSF）CAREER五年期102.9萬美元獎金的資助。
他說，了解依賴地下水的微小生物種群的健康狀況很重要。
Niemiller博士說：“地下水不僅對生活在地下水生態(tài)系統(tǒng)中的生物體至關(guān)重要，而且對人類社會的飲用水、農(nóng)業(yè)等也非常重要。”他說：“生活在地下水中的有機(jī)體提供了重要的好處，如水的凈化和生物降解。它們也可以像'煤礦中的金絲雀'一樣，作為整個地下水和生態(tài)系統(tǒng)健康的指標(biāo) 。”