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年轻的深海旅人:蟹类新种揭示1300万年前的深水殖民之旅

近日,中国科学院甲壳动物和棘皮动物系统分类与进化研究组在深水甲壳动物起源与演化领域取得重要进展,发现新种烂柯大权蟹𝑴𝒂𝒄𝒓𝒐𝒎𝒆𝒅𝒂𝒆𝒖𝒔 𝒑𝒖𝒕𝒓𝒊𝒎𝒂𝒏𝒖𝒃𝒓𝒊𝒂𝒕𝒖𝒔 Yuan, Jiang, Hui & Sha, 2026。这一发现揭示了潮间带蟹类在中新世中期的深水定殖事件,以及深水蟹类的形态趋同现象。成果发表于《林奈学会动物学杂志》(Zoological Journal of the Linnean Society)。

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图1|烂柯大权蟹正模标本及采样地点 图源参考文献

一场“年轻”的深海之旅

浅海生物的定殖是现代深海生物区系的重要来源之一。主流观点认为,这类迁移大多较为古老,可追溯到古生代中期(约4亿年前),并在中生代晚期至新生代早期达到高峰(1亿至5000万年前)。

然而,本研究发现了一个异常年轻的案例:一种新发现的深水蟹类,直到约1300万年前才与其潮间带姐妹种分道扬镳。

新种烂柯大权蟹隶属于扇蟹科。种加词putrimanubriatus取自拉丁文putris(朽、烂)与 manubrium(柄),出典于南朝梁任昉《述异记》中的“王质烂柯”:晋人王质入山观看童子对弈,片刻后发觉斧柯已烂,返乡时人世已过数代。

该属此前已知物种均栖息于近岸岩礁潮间带,头胸甲扁宽、步足粗壮,便于楔入岩隙、抓握礁石。新种则采自海南岛东南陆架边缘,水深100–300米,头胸甲更窄,步足纤细,与同属近亲差异显著。二者比较之下,已然“物是人非”。

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图2|烂柯大权蟹(左)与特异大权蟹(右) 图源参考文献

多重证据锁定分类地位与分化时间

尽管独特外形使新种的归属一度成谜,但雄性交接肢等较稳定的形态性状提示它与大权蟹属关系密切。进一步的分子系统学研究最终明确了其分类地位。

研究基于线粒体基因组重建扇蟹总科的系统发育,并补充该属COI基因树,以及由2050个单拷贝直系同源基因构成的氨基酸超矩阵。多重证据均表明,新种嵌套于大权蟹属内部,并与东方大权蟹𝑀. 𝑜𝑟𝑖𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙𝑖𝑠互为姊妹种。

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图3|扇蟹总科及大权蟹属的系统发育关系 图源参考文献

分子钟分析表明,烂柯大权蟹与其潮间带姊妹种的分化时间,与中中新世气候转型期(Middle Miocene Climate Transition,14.2–13.8百万年前)高度吻合。

转型期间,全球海洋环境经历剧变:南极冰盖快速扩张,气候显著变冷,海平面下降,环流重组。研究推测,浅海环境与食物供给的改变,或深水生态位的空缺,可能推动其祖先离开潮间带、进入深水。

深海中的形态趋同

趋同演化是指不同谱系因适应相似选择压力而独立演化出相似形态或功能性状的过程。研究进一步比较了扇蟹总科其他类群中深水种与浅水种的形态差异,发现了相似趋势:1、深水种的头胸甲往往更窄小;2、步足更加细长扁平。这或是对深海软底、食物分散和较低捕食压力的趋同适应。轻盈的身体与细长扁平的步足,有助于抬高躯体、在沉积物上缓慢移动,并降低维持成本。

该研究揭示了现代深水生物区系中古老与年轻谱系并存的复杂组成,证明了深水环境对生物形态的强大塑造力,为认识深海生物区系的形成及其系统演化提供了重要科学依据。


参考文献:

Yuan, Z., Jiang, W., Hui, M., & Sha, Z. (2026). Surprising taxonomic position of a new deep-water xanthid crab species (Crustacea: Brachyura: Xanthidae) reveals a recent shallow-to-deep colonization event and morphological convergence in deep water. Zoological Journal of the Linnean Society, 208(2), zlag153.