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沒有菜市場名這回事,分類學只允許一個「家豪」的存在!——分類學家偵探事件簿(二)

蕭昀_96
・2020/12/06 ・2583字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 508 ・六年級

分類學是生物學研究的基礎,藉由正確的物種名鑑定,我們憑依此名累積相關生物學知識,得以檢索該物種的相關資訊,開啟我們對物種認識的第一扇門,建立完整且穩定的生物學名分類系統是必要且重要的研究工作。

人類可以有很多位「家豪、怡君」,但分類系統裡只能有一個「君の名は」!

由於學名如同生物類群的標籤般,是後人檢索相關資訊時的關鍵字,因此可想見若出現同名同姓的狀況會令這個學名系統的使用者相當困擾。

在人類的世界中,可以允許兩個人同名同姓,因此常常出現所謂的「菜市場名」,想必你我身邊都出現過很多個家豪、冠宇、怡君、欣怡。圖/Pixabay

在同一套生物分類學系統轄下,若發生了不同分類群卻取了相同名稱時,我們會稱為此二者為異物同名(Homonym)關係,此時遵循「優先原則」:先佔先贏,年代在後的名字必須被重新命名。

命運的相會,昆蟲學家和寄生蟲學家的交手!

褐艷華爾特菊虎 Walteriella brunnea (Wittmer, 1955) 是臺灣特有的菊虎物種。鍾奕霆 攝。圖/論文原文

今年三月時,臉書社團的朋友貼文詢問了菊虎的物種鑑定,專門研究菊虎的我第一眼就認出這是華爾特菊虎屬 Walteriella Kazantsev, 2001 的成員,為了回覆完整的答案,我估狗了一下屬名打算複製貼上,這一估下去不得了,竟發現在搜尋結果的第一行赫然出現一模一樣的屬名 Walteriella,並且是去年才發表的學術論文,身為分類學者的直覺告訴我這其中應該有蹊蹺。

咦?什麼?這不是我所知道的 Walteriella 華爾特菊虎啊?圖/Google Search

我將該文章審讀後,發現作者們在 2019 年發表了一個來自南美洲秘魯亞馬遜流域的指環蟲新屬——華爾特指環蟲屬 Walteriella Mendoza-Palmero, Mendoza-Franco, Acosta & Scholz, 2019,並同時描述了兩個本屬的物種。

來自於亞瑪遜叢林的華爾特指環蟲屬 Walteriella ,為扁線油鯰的鰓寄生蟲。圖/論文原文

跟華爾特菊虎撞名的「華爾特指環蟲」

指環蟲為淡海水魚類身上常見的一種的寄生性扁形動物,種類繁多,隸屬於扁形動物門,扁形動物門最有名的成員莫過於切幾段再生幾隻的渦蟲以及令人聞風喪膽的公衛寄生蟲:肝吸蟲、血吸蟲。

而指環蟲由於主要寄生於魚類鰓部,又稱鰓吸蟲,大量寄生時會刺激鰓部組織而造成粘液分泌增加和組織增生,進而影響氣體交換功能,造成魚隻呼吸困難,甚至死亡。

其中,華爾特指環蟲屬是扁線油鯰屬 Platynematichthys 的鰓寄生蟲,而扁線油鯰是可以做為食用魚的魚種,有一定的經濟價值。

華爾特指環蟲的宿主——有名扁線油鯰 (Platynematichthys notatus) 原產於南美洲亞馬遜流域,可做為食用魚。圖/Wikipedia

新來的指環蟲,名字給我改起來!

回到這個研究案例,華爾特指環蟲屬命名年代是 2019 年,明顯晚於華爾特菊虎屬的 2001 年,因此必須要改名!

我迅速聯繫了任職於捷克科學院生物中心寄生蟲研究所的 Dr Mendoza-Palmero 博士,M 博士對我的來信又驚(才剛發表就要改名…… @@)又喜(論文被關注了 >///<),本來不相往來的兩個學科專家因為分類學研究首度產生了交集,在數度的往返討論後,我們決定合寫一篇論文以提出本屬的新命名。

由於起初華爾特指環蟲的命名是為了紀念巴西籍新熱帶單殖類扁形動物區系的研究專家華爾特.博爾格博士(Dr Walter A. Boeger),因此新名訂為:博爾格指環蟲屬 Boegeriella Mendoza-Palmero & Hsiao,先前那兩個已發表的華爾特指環蟲物種也被更名。

其實,華爾特菊虎也曾經重複使用別人的名字

德不孤必有鄰,異物同名的案例其實在分類學研究中並不少見,但有趣的是,相同的命運也曾經發生在華爾特菊虎上過

華爾特菊虎屬一開始的屬名拼寫是 Walteria Kazantsev, 1999,這是為了紀念菊虎科分類學大師華爾特.魏特曼(Walter Wittmer)。

然而,為其命名的昆蟲學者後來卻發現,這個屬名的拼寫早在 1886 年就被海綿動物門中的偕老同穴科物種——華爾特偕老同穴屬 Walteria Schulze, 1886 給優先佔名了,因此發表後兩年,也就是 2001 年,原發表者就重新給予了取代名——華爾特菊虎屬 Walteriella Kazantsev, 2001。

從多孔動物門到節肢動物門再到扁形動物門,跨越了三個不同的分類群,這次壞運氣到了指環蟲上,不知道這個衰運會不會繼續滾進六道輪迴,哪天又發生在哪位不走運的分類學家身上。

偕老同穴又稱維納斯花籃,常與一公一母的蝦類共生,而這對小蝦長大後卻游不出去,只得和另一半相依為命等待死亡來臨,因此得名。圖/Wikipedia
  • 本論文日前已經線上刊載於《系統寄生蟲學 Systematic Parasitology》
  • 此文響應 PanSci 「自己的研究自己分享」,以增進眾人對基礎科學研究的了解。

註解

動物分類學的學名寫法有嚴格的規定,「學名(屬名) 作者, 年代」,以華爾特菊虎屬 Walteriella Kazantsev, 2001為例:

  • Walteriella:學名(屬名),即華爾特菊虎屬。
  • Kazantsev:發表的作者。
  • 2001:發表的年代。

以華爾特偕老同穴屬 Walteria Schulze, 1886為例:

  • Walteria:學名(屬名),即華爾特偕老同穴屬。
  • Schulze:發表的作者。
  • 1886:發表的年代。

參考資料

  • Men doza-Palmero, C.A. & Hsiao, Y. 2020. Boegeriella nom. nov. (Monogenoidea: Dactylogyridae) for Walteriella Mendoza-Palmero, Mendoza-Franco, Acosta & Scholz, 2019, a junior homonym of Walteriella Kazantsev, 2001 (Coleoptera: Cantharidae). Systematic Parasitology 97: 857–858. DOI: https://doi.org/10.1007/s11230-020-09957-
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蕭昀_96
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澳洲國立大學生物學研究院和聯邦科學與工業研究組織─澳洲國立昆蟲標本館聯合培養博士生,國立臺灣大學昆蟲學系學士,中研院臺灣生命大百科(TaiEOL)編輯人員、泛科學專欄作者,曾任科博館昆蟲學組蒐藏助理。研究興趣為鞘翅目(甲蟲)系統分類學和古昆蟲學,博士研究主題聚焦在澳洲蘇鐵授粉象鼻蟲的系統分類及演化生物學,其餘研究題目包括菊虎科(Cantharidae)、長扁朽木蟲科(Synchroidae)、擬步總科(Tenebrionoidea)等,不時發現命名新物種,研究論文發表散見於國內外學術期刊 。因為攻讀博士所以持續焦慮中。

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從基隆進港的深海活化石中,意外發現新種具足蟲!——專訪國立臺南大學副教授黃銘志
Heidi_96
・2022/11/29 ・3890字 ・閱讀時間約 8 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

新種具足蟲,發現!

2019 年,國立臺南大學生物科技學系副教授 黃銘志 從基隆漁民手中獲得一批具足蟲。為了鑑定這些小傢伙的種類,黃銘志從日本換來兩隻大王具足蟲(B. giganteus),沒想到卻意外發現前所未見的新種——猶加敦具足蟲(B. yucatanensis)!

這到底是怎麼回事呢?別急,在我們看下去前,先告訴你一個具足蟲的小秘密。

具足蟲又稱為深水蝨,是居住在深海的甲殼類活化石。你可能沒聽過這兩個名稱,但如果你看過《風之谷》或是《星際大戰》(Star Wars),肯定對王蟲和黑武士有印象,而他們的原型就是具足蟲!

在宮崎駿動畫《風之谷》中,王蟲是守護腐海的生物。當他們憤怒時,眼睛會由藍轉紅。圖/スタジオジブリ
《星際大戰》系列電影的角色——黑武士的面具原型也是具足蟲!圖/Star Wars

既然不小心撈到了,那就抓來研究吧~

小秘密說完了,讓我們原地跳一下,回到 2019 年看看事情發生的經過。

當年七月,黃銘志在基隆正濱漁港採集到俗稱「金絲猴」的紅頭龍蝦,登錄為臺灣新記錄種「海神後海螯蝦(Metanephrops neptunus)」。此後,黃銘志就有和當地漁民保持聯繫。

臺灣新記錄種「海神後海螯蝦(Metanephrops neptunus)」。圖/TaiBNET

後來,有船長告訴黃銘志:「我抓到十隻具足蟲,你要不要?」

在基隆,具足蟲的漁獲量並不多,通常是拖網捕蝦附帶的戰利品。雖然東北角有很多販售具足蟲料理的店家,具足蟲吃起來也像龍蝦,但民眾還是喜歡吃真正的蝦子,所以具足蟲銷不出去,黃銘志就整批買了下來。

這時,問題來了!臺灣沒有具足蟲專家,而黃銘志本身也不是分類學家,要怎麼鑑定呢?沒辦法,只好自行摸索。

於是,黃銘志和日本新江之島水族館交換兩隻大王具足蟲,但這兩隻越看越不對勁,「⋯⋯怎麼其中一隻腰身比較細?難道是牠比較瘦、吃比較少嗎?」

「背景不同的人,就會用不同的視角看事情!」

後來,黃銘志想起赴日深造時,研究魚類基因演化、解析人體基因結構的經驗,就決定分析具足蟲的基因。從黃銘志的專業背景——分子生物學的角度來看,至少要採用兩種分析方法才夠,因為每個基因演化速度都不同,像具足蟲演化得很慢,基因差異不太明顯,就很難區分。

經過細胞色素 c 氧化酶亞基 1(COI)和 16S rRNA 分析後,黃銘志赫然發現很多 DNA 片段都不同。起初還以為是分析出錯,或是樣本破損,但重複試驗多次後的結果都一樣,黃銘志不禁感到困惑:「奇怪了,歐美研究大王具足蟲長達 140 年,有超過 1000 隻樣本,怎麼沒發現裡面可能有基因結構不同的個體?」

細胞色素 c 氧化酶亞基 1(COI)分析結果:第一行是猶加敦具足蟲,第二行是大王具足蟲。圖/Journal of Natural History
 16S rRNA 分析結果:第一行是猶加敦具足蟲,第二行是大王具足蟲。圖/Journal of Natural History

為了進一步梳理這些數據,黃銘志找來兩位分類學家助拳,一位是日本國際螯蝦學會的會長——甲殼類專家川井唯史(Dr. Kawai Tadashi),另一位則是澳洲昆士蘭博物館的無脊椎動物榮譽研究員——具足蟲專家尼爾.布魯斯(Dr. Niel L. Bruce)

不是這個專業,所以才能做到這件事

在三人正式合作前,黃銘志就大致完成這篇新種具足蟲的論文了,但後來,布魯斯發現了一個天大的錯誤,那就是黃銘志引用了某位印度專家錯誤的研究。

過去,也有中國學者引用這篇印度論文,指出印度洋海域有肯氏具足蟲(B. kensleyi)。黃銘志原先也以為是這樣,畢竟順著前人的研究比較不會有爭議,沒想到卻因此得出錯誤的推論。

第一次研究具足蟲,就要指正其他專家的研究,「老實說,我算哪根蔥?」黃銘志苦笑道。

為了修正錯誤,具足蟲的細部結構就交給布魯斯研究,再讓川井逐一比對、鉅細靡遺地畫下來。具足蟲演化較慢,所以每一種長得都很像,必須仔細觀察才能看出差異,比如鼻子的形狀、尾扇棘刺的數量、身體兩側的彎曲程度等等。

詹姆斯具足蟲(B. jamesi)和猶加敦具足蟲(B.yucatanensis)的身體(a)、頭部(b)、鼻子(c)和頭部側視圖(d)。圖/Journal of Natural History

雖然三人至今都沒有見過彼此,但當初為了辨別出不同的形態,他們互相傳了上千封信討論,才終於達成共識。回想這漫長的過程,黃銘志說:「那些圖都確認過十幾次了,意見不合也是常有的事,比如尾扇棘刺的數量要從哪裡開始數?」

黃銘志也提到,每種生物都有「種間變異」和「種內變異」。只要有變異,一定有不同的地方,但這些不同的地方可以直接判斷成不同種嗎?假如尾扇棘原本有 13 根,卻因為互相打鬥而斷了一兩根,是不是就要分成不同種?

詹姆斯具足蟲(B. jamesi)和猶加敦具足蟲(B.yucatanensis)的尾扇棘(c)。圖/Journal of Natural History

在這種情況下,由於形態非常接近,按照傳統分類學的做法,其實很容易將一整群可能摻雜不同種的樣本全都混為一類。因此,黃銘志認為最好的做法是從基因著手,用分子生物學的方法鑑定,而不是用個體的外觀差異判斷。

當分類學家多次比對不同樣本的外形,認為這不是大王具足蟲,而基因定序的結果也和資料庫既有的物種都不匹配的時候,就可以確認牠是未經發表的新種。

延伸閱讀:新種形成——秘中之秘

根據論文發表的結果,黃銘志最後將來自新江之島水族館的新種,以發現地墨西哥灣猶加敦半島(Yucatán Peninsula)為依據,命名為猶加敦具足蟲(B.yucatanensis)。

鑑定深海物種,有助於我們更認識深海

在十八、十九世紀時,科學家非常好奇深海到底有沒有生物,而如今,具足蟲就是活生生的鐵證,因此歐美國家非常重視具足蟲的學術價值。這些深海小傢伙證明了一件事:即使在光線微弱、水壓極高、溫度極低、幾乎沒有食物的環境下,還是有生物存在。

目前,我們對於月球的了解甚至還比深海多。布魯斯表示,陸生生物即使雜交,只要能產生有生殖能力的後代,原則上都可以算是同種,但水生生物並不完全遵循這個原則。

比方說,現在有很多鱘龍魚是雜交種,而且是不同種交配生下的、具有生殖能力的後代,這些不同的後代,都各自稱得上是新物種。按照這個邏輯,海洋時刻都有新物種誕生,是我們探索不完的神秘區域。

本篇論文的第三作者:尼爾.布魯斯。圖/ResearchGate

不過,相對於西方國家多半將具足蟲作為研究用途,東方國家比較在乎的反而是「這可以吃嗎?要怎麼料理才能變得更好吃?」

在日本,有一種零食就是將具足蟲磨成粉後加進仙貝,讓仙貝吃起來有蝦子的味道。黃銘志笑著說:「這很暢銷!」但也補充道,他在東京大學做研究時,實驗室有個傳統,那就是「當你研究某種生物的時候,你就不吃牠們,代表你對這種生物的敬意。」

關於具足蟲,還有哪些待解之謎?

這份耗時三年的研究,不但指正了前人的研究、改變了具足蟲近百年來的分類,也暗示著既有的「群模式樣本」或許有很大的問題。換句話說,目前已知的具足蟲種類不多,可能是分類錯誤造成的結果,說不定早就有很多種摻雜在其中了!

延伸閱讀:怎麼把牠們當成一樣的物種!物種分類出錯怎麼辦?——分類學家偵探事件簿(三)

在日本,鳥羽水族館有一隻具足蟲長達五年沒進食。目前仍沒有科學家著手細探背後的原因,而牠們的食物來源、繁衍方法,以及牠們如何在極端惡劣的深海環境生存,都是接下來必須進一步探究的課題。

舉例來說,紅色在深海是一種隱性色,而深海的甲殼類生物(比如甜蝦、天使紅蝦)體內通常帶有蝦紅素,使得體表呈現紅色,可以保護牠們不被天敵發現。可是,具足蟲的分布範圍深達數千米,體內卻沒有蝦紅素,煮熟後也不會像蝦子那樣變紅。

延伸閱讀:煮熟的龍蝦為什麼會變色呢?

此外,透過研究具足蟲,科學家可以更了解全球暖化對深海的影響、陸地上的重金屬和放射性物質沉進深海造成的衝擊,以及這些具足蟲是否可以取代龍蝦,成為新的食物選擇。

最近,南海的船長捕到了 80 幾隻具足蟲,黃銘志買下了形態看起來比較特殊的 10 隻,希望可以篩出更多新種,解開更多有趣的謎底。

延伸閱讀

參考資料

  1. Huang, M. C., Kawai, T., & Bruce, N. L. (2022). A new species of Bathynomus Milne-Edwards, 1879 (Isopoda: Cirolanidae) from the southern Gulf of Mexico with a redescription of Bathynomus jamesi Kou, Chen and Li, 2017 from off Pratas Island, Taiwan. Journal of Natural History, 56(13-16), 885-921.
  2. 交換日本水族館具足蟲 南大發現深水蝨新物種|生活|中央社 CNA
Heidi_96
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PanSci 編輯部角落生物|外語系還沒畢業,潛心於翻譯與教學,試圖淡化語言與知識的隔閡。

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可愛的品客蜘蛛!我真的可以這麼叫你嗎?
李鍾旻_96
・2022/08/09 ・2444字 ・閱讀時間約 5 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

在亞洲有一種蜘蛛,一直以來很多人都說,牠身上的圖案像極了知名洋芋片品牌「品客」(Pringles)的招牌標誌——圓臉留著兩撇八字鬍的大叔。

什麼蜘蛛長得這麼特別?牠叫作「黑綠鬼蛛」(Bijoaraneus mitificus;英文俗名為 Kidney Garden Spider)[註]。這種蜘蛛體長約在 0.5~1 公分上下,渾圓的腹部背面呈白色調,常可見近似「V 字」的深色條紋,以及兩個凹陷的深色小圓點,構成一張類似長著眼睛與鬍子人臉,顯得相當逗趣。

黑綠鬼蛛腹部背面的圖案,有如一張人臉。圖/作者提供

官方發起活動:千人連署改名「品客蜘蛛」

蜘蛛與商標形象「撞臉」,意外成為非官方吉祥物,這檔事傳來傳去,終於有一天,品客這家來自美國的品牌決定「認真」看待這件事。2022 年 6 月底,品客的官方網站上發布了一項前所未有的連署活動:為蜘蛛請願改名。據《CNN》報導,品客美國經銷負責人詹金斯(Mauricio Jenkins)表示:「此前我們不曉得,原來有個生物一直默默散播對品客的愛。」

品客洋芋片罐子上的招牌圖案。圖/作者提供

這項活動的主旨,就是希望能讓這種蜘蛛的英文俗名正式更改為「品客蜘蛛」(Pringles Spider),同時獲得國際上蛛形綱相關的學術研究團體認可。官網上也做出承諾,如果在當年 10 月 31 日前至少有任一個研究團體表示認同接納「品客蜘蛛」之名,作為回報,參與這項連署的前 1500 名民眾將可以免費獲得一罐品客洋芋片。在同年 8 月初時,已經有超過 7300 人響應參與連署。

不僅如此,品客官網還同步舉辦了蜘蛛的「領養活動」,大眾可以在他們的網站上領養虛擬的黑綠鬼蛛,並下載「領養證書」。

當然,全球各地的媒體紛紛報導了品客洋芋片為蜘蛛連署改名的消息。有些國內新聞報導也指出,身為主角的黑綠鬼蛛「分布在東南亞國家,例如泰國、新加坡和越南等」。看來,有些人顯然忽略了牠近在眼前的事實呢!

我們不用虛擬認養,台灣就有原生的黑綠鬼蛛

事實上這種蜘蛛可見於亞洲多個國家,在台灣也有分布。台灣的低海拔環境,從北到南都有牠的蹤跡,一些郊山、都會區的公園便有機會找到牠。所以身在台灣的我們,哪裡需要透過網路去領養什麼虛擬的個體?如果想看這種蜘蛛,還不如到戶外走走吧!

公園裡的黑綠鬼蛛網,表面碰巧黏了一些行道樹木棉花的棉絮。圖/作者提供

黑綠鬼蛛通常會在樹木間造網,同時在網附近的枝葉上另造一個供自身躲藏的薄紗狀巢,網與巢之間有細絲線相連接。通常,依靠結網捕捉獵物的蜘蛛視力普遍不佳,黑綠鬼蛛也不例外,不過牠們對於震動相當敏感。一旦有昆蟲等獵物撞上其所結的網,察覺到震動的黑綠鬼蛛便會從巢裡衝出,將獵物拖進巢內,再慢慢取食。

黑綠鬼蛛在樹木葉片上所構築的薄紗狀巢。圖/作者提供

筆者便曾在台北市羅斯福路上的公園見過這黑綠鬼蛛。而且,與一些常見的中小型蜘蛛相比,黑綠鬼蛛分泌製造出的絲,手指摸起來的觸感真是讓人感到意外的堅韌且黏。

生物學名用嚴謹的方式替生物命名

其實,關於幫蜘蛛改名這件事,或許製造歡樂、替品牌形象宣傳,才是活動的主要用意。

畢竟,所謂「約定俗成」,不管是英文還是中文,俗名本身便是民間所流傳的非正式名稱。在生物學上,拉丁文所組成的「生物學名」,才是不能隨意更改,而是需要遵守嚴格學術規範的國際正式名稱。

黑綠鬼蛛的腹部末端有大塊黑斑及放射狀的深色細條紋。圖/作者提供

黑綠鬼蛛不可怕,甚至還有點可愛

話說,有些人看到可愛的黑綠鬼蛛,內心仍然會有點怕怕的吧?確實,許多人對蜘蛛的印象就是「有毒」、「恐怖」,可是人們往往過度高估了蜘蛛的危險性。事實上,蜘蛛的口器都具有用來攻擊獵物的毒牙,當咬住獵物時,毒牙能注射蛋白質毒液讓對方失去行動力或死亡。

不過我們並不需要對這類節肢動物過度害怕,因為大部分蜘蛛的毒液對人類幾乎不會造成影響,在未遭受人為騷擾的情況下,蜘蛛更不會主動去攻擊人。當然,黑綠鬼蛛本身便不會對人體造成威脅,屬於無害的動物。

黑綠鬼蛛的頭胸部可見 8 個黑色的單眼。圖/作者提供

台灣目前已知的蜘蛛種類至少超過了700種,不光是外觀滑稽有趣的「品客蜘蛛」,本土蜘蛛中還有許多外觀特殊、引人注目的種類。不管是住家周圍,還是山林野地,有機會不妨多觀察看看身邊有哪些特殊的蜘蛛吧!附帶一提,2006年的美國電影《夏綠蒂的網》(Charlotte’s Web),劇中身為主角的蜘蛛夏綠蒂,在現實中是俗稱「穀倉蜘蛛」(Araneus cavaticus;英文俗名為Barn Spider)的一種北美洲常見蜘蛛,牠與本文介紹的黑綠鬼蛛同為金蛛科的種類。

備註

黑綠鬼蛛以往被歸類在金蛛科鬼蛛屬(Araneus),然而 2021 年分類學者主張將之移入媛圓蛛屬(Bijoaraneus),本文仍使用其在台灣較普遍的中文俗名「黑綠鬼蛛」。本種亦可稱「黑斑媛圓蛛」、「黑綠圓蛛」,在中國則通常稱其為「黑斑園蛛」。

幾種生活在台灣低海拔山區,外表特別的金蛛科蜘蛛。
(左)尖鼻蛛(Poltys sp.)、(右上)紅鳥糞蛛(Cyrtarachne yunoharuensis)、(右下)對馬瓢蛛(Paraplectana tsushimensis)。圖/作者提供

參考資料

  1. Pringles wants a spider named after it
  2. MAKE THE PRINGLES® SPIDER OFFICIAL
  3. 陳世煌。2001。臺灣常見蜘蛛圖鑑。行政院農業委員會。

李鍾旻_96
7 篇文章 ・ 8 位粉絲
目前大部分時間都在觀察、寫作和拍照,曾獲金鼎獎兒童及少年圖書獎、世界華人科普新秀獎、人與自然科普寫作桂冠獎等。著作:《台灣常見室內節肢動物圖鑑》(2021)、《自然老師沒教的事6:都市昆蟲記》(2015)。

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五個新種、兩個世代,深海擬棘茄魚屬分類學研究的百年追尋
Hans Ho_96
・2022/02/08 ・4890字 ・閱讀時間約 10 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

編按:本文為台灣魚類學家何宣慶自述近期發表的擬棘茄魚屬Halieutopsis)分類研究背後的故事。

這是一個跨越兩個世代研究一個魚類類群的故事,事情開始於 17 年前的一個新種以及我的一趟美國之旅。

研究船帶回來的新種

在 2005 年一月,台灣的深海調查仍如火如荼在進行中,當時我剛剛結束兵役,回到中研院的實驗室。助理帶回來一些棘茄魚的樣本,希望我可以鑑定種類。第一隻樣本是一隻灰灰的,全身長滿小刺的小魚,全長只有四公分左右,大概可以知道是擬棘茄魚屬(Halieutopsis),但是翻遍文獻完全無法得知是什麼種。

何宣慶於2005年在阿拉斯加參與NOAA的漁業調查

為了進一步破解這個問題,我們寫信問了當時已經自丹佛大學退休的 Dr. Margaret G. Bradbury,她從 1960 年代開始研究這個類群,發表過不少重要的相關著作。她告訴我們,她想起了在夏威夷的主教博物館(Bishop Museum)也有看過類似的樣本,建議我們可以借回來進行比對看看。很快地我們就確認這個物種是新種,並以 Dr. Bradbury 的名字命名為瑪格莉特擬棘茄魚(Halieutopsis margaretae Ho & Shao, 2007)。

擬棘茄魚屬是一種小型的鮟鱇魚,它們的身體相當扁平,體盤接近圓盤狀或略為心形,具有一細細的尾部,看起來有點像是很小的魟魚。它們隸屬於鮟鱇魚目下棘茄魚科的成員,所有種類都是深海魚,最深的紀錄達四千公尺以下,除了是棘茄魚最深的紀錄外,也是鮟鱇魚中最罕見的一群。一般研究調查鮮少有機會採集到樣本,而少部分物種即使樣本數較多的樣本,也都來自於是研究船在人煙罕至的地方所採集而來的,平時的漁港很難找到,如台灣的樣本多數也是來自靠研究船的調查而來。

2005 年拜訪 M. G. Bradbury 所拍攝的照片,前方為大量的照片與底片。
瑪格莉特擬棘茄魚(Halieutopsis margaretae

跟上一個世代的棘茄魚分類權威交流

2005 年 5 月,我獨自前往美國幾個研究單位進行研究,並在美國的魚類與爬蟲類學會年會上報告了新種的擬棘茄魚。因為還尚未確定博士班題目,所以還算是在摸索的階段。在加州科學院停留的時候,聽聞 Dr. Bradbury 就住在南部靠近 Monterey Bay 的 Pacific Groove,於是我就跟她約定時間,並央請一位博士生載我去拜訪。這次的拜訪,我們稍微交換了一下研究的經歷,多數是我聽她說,我提出一些問題,她也很認真回答。拜訪中,她很快拿出一疊又一疊的底片、黑白照片還有許多寫了密密麻麻的筆記跟不少的文獻,並說這些都給我:「Good luck! Young man !」隨後我們一起簡單用過午餐後就道別。

接下這些資料之後,當下除了感動也覺得有些責任跟義務,需要好好地做研究。這也就促使我選定「棘茄魚的分類及系統演化研究」當成博士研究的主題。隔一年,我又再次回到加州科學院,也再次拜訪 Dr. Bradbury,將我一年的收穫跟她說明,她顯得非常開心,一直都笑著聽我說,中途也會很直接地告訴我她的想法。

印象很深刻的是,其中有一隻樣本與我的鑑定不同,我問她為什麼會把這個魚鑑定成這個物種?她只是笑笑告訴我:「其實我也不太確定,但是因為他們需要放一個名字,所以我就給他們一個名字……。」當下其實覺得她很豁達,這也讓我比較放心,把那個樣本正確的學名寫上去。當然除此之外,她還有給我更多她做棘茄魚分類的邏輯跟緣由,這讓我可以追溯她過去所做的研究以及思考如何做判斷。

Dr. Bradbury 先前的研究

時序回到 1988 年,Dr. Bradbury 已經發表了全球的擬棘茄魚分類研究,並描述四個新種,在依靠郵件通信跟船運的年代,要獲得這些樣本並進行研究已經是相當不易,尤其是有些樣本甚至於來自丹麥哥本哈根、俄國莫斯科等地的館藏。往後的數十年間,Dr. Bradbury 並沒有停止對於這個類群的研究,而是親自前往俄國、印度、歐洲各個不同的館所檢視樣本、收集資料,還有用她高超的攝影技巧拍攝許多精美的標本照。這一批珍貴的資料,也都在她先前所贈與我的資料中。

有了這樣的基礎後,我除了在不同的國家跟博物館間穿梭,檢視樣本外,也按圖索驥,回到過去 Dr. Bradbury 去過的地方,實際檢視樣本,逐一確認。包含當時令她覺得困惑的近似種。

站在巨人的肩膀上,跨越兩個世代的研究結果

分類研究包含了一連串不斷的考證,可能也是某種形式的考古或文獻探討。上一世代留下未解的謎題與資料,讓後面的人可以繼續進行、進一步釐清相關的疑惑。有幸可以在承襲 Dr. Bradbury 的研究下,讓我可以站在巨人的肩膀上看世界。

因為擬棘茄魚屬跟腔蝠魚屬(Coelophrys)及雙鰓魚屬(Dibranchus)相當接近,所以中間有不少的混亂或誤鑑的狀況。所幸在有博物館跟研究計畫持續地支持下,讓我得以持續進行研究。歷經將近十七年的時光,也才終於把所有的資料都準備完備,並且撰寫成論文發表。這大概也有賴於疫情期間,無法出國去做研究,所以就坐下來好好整理資料,並且投稿發表。

解謎擬棘茄魚屬:前人留下的謎題以及物種釐清

有幸於在 2021 年發表的這個文章,主要釐清了過去所發表的所有學名的有效性以及討論同種異名。擬棘茄魚屬過去還存留有不少有疑問的物種,這也困擾著幾個世代的人們。

首先是由英國著名的自然科學家 A. W. Alcock 在 1891 年所發表的 Dibranchus nasutus。Alcock 最著名的是在印度的 Zoological Survey 工作時所發表的許多魚類巨作,其中包含許多精美的繪圖。不過,等到 Dr. Bradbury 在 90 年代見到 D. nasutus 的正模標本時候,只有在瓶中看到魚體的碎片,而且還包含兩個個體。我個人在 2015 年造訪時也再次印證這件事。而且,當時Alcock並未出版這一個物種的繪圖。因此,在 Alock 發表後的往後幾十年間,沒有人能確定 D. nasutus 這個物種的歸屬。

從標本碎片中,Dr. Bradbury 已經約略可以看出這個種很接近擬棘茄魚,但不確定是哪個物種。而我在檢視全球的樣本之後,發現原來 Alcock 曾經寄送一尾由他親自鑑定的標本到大英自然史博物館,這個發現讓我可以很快確認,它跟後來在菲律賓所發表的蟲紋擬棘茄魚Halieutopsis vermicularis)是同一個物種。因此在這次的發表中,重新將 D. nasutus 歸入擬棘茄魚屬成為大吻擬棘茄魚Halieutopsis nusuta),並將蟲紋擬棘茄魚歸入其次同物異名(junior synonym)。

蟲紋擬棘茄魚的正模標本, 同時也是大吻擬棘茄魚的次同物異名。

第二個有問題的物種,則是同樣印度進行研究的英國學者 R. E. Lloyd 在 1909 年利用緬甸外海採集的樣本所發表的 Dibranchus nudiventer,這個物種的特徵是蠻明顯的,只是模式標本已經遺失,無從考究。所以先前 Dr. Bradbury 在幾個文獻中一開始以疑似蟲紋擬棘茄魚(Halieutopsis cf. vermicularis)稱之,後以棘茄魚科中的未定種(Incertae sedis)稱之。這也間接導致日本學者(Shimazaki et al. 2004)錯誤地將日本的樣本誤認為是真正的蟲紋擬棘茄魚。

事實是從原始的描述跟其他文獻中,可以知道蟲紋擬棘茄魚的尾部棘為雙叉,D. nudiventer 的尾棘為單一不分叉。我也發現,在 Dr. Bradbury 許多的標本照中,有一張在莫斯科大學拍的,她已經觀察到,有另一個長得很像是她所發表的 Halieutopsis bathyoreos 的物種,所以將兩者放在一起做比較並拍照,而這一個物種正是真正的 D. nudiventer。經過檢視許多印度洋的樣本,並且多方以各種文獻做比較,可以確認這是擬棘茄魚屬中的一個有效種,因此更名為裸腹擬棘茄魚(Halieutopsis nudiventer

裸腹擬棘茄魚(Halieutopsis nudiventer)。

第三個有問題的物種是 Coelophrys oblonga,這個物種的模式標本產自菲律賓,唯一個正模標本曾經乾掉過,所以現在已經是嚴重縮水的狀態,除了一些身體表面的棘還可以清楚辨識以外,很多特徵都無法確認。Dr. Bradbury 認為這可能是雙鰓魚屬的一種,但不確定是哪一個物種。首先因為腔蝠魚屬的腹鰭很小,而這個物種有正常大小的腹鰭,所以應不屬於這個屬。一開始我們在水試所的樣本中發現一尾採自南中國海的樣本,這一個樣本吻部有相當特殊的棘刺,我們一度認為是新種。不過在比對過橢圓腔蝠魚的模式標本後,確認兩者應該是一樣的,因此我們將這個物種歸入擬棘茄魚屬中,成為橢圓擬棘茄魚Halieutopsis oblonga)。

橢圓擬棘茄魚的樣本,採自南中國海。

為什麼有這麼多有問題的物種

其實先前擬棘茄魚屬這個類群中被誤鑑機率最高的就是大吻擬棘茄魚,不過可能主要是因為這是最早被描述的物種。

舉例來說,Brauer(1906)年曾經提到這個種,但是我們實際檢視其描述內容才發現,其實是後來 1988 年發表的 Halieutopsis bathyoreos 的誤鑑。而 Norman(1939)在報導 John Murray Expedition 的採集結果時,也將一尾採自紅海的樣本鑑定為大吻擬棘茄魚,我實際檢視這尾保存在大英自然史博物館的標本時,發現它的各種棘刺樣式跟形態都跟大吻擬棘茄魚不同,也跟其他同屬成員不同。於是在歷經近一個世紀後,才得以被正式描述及命名,我將它命名為新種莫氏擬棘茄魚Halieutopsis murrayi)。另外一個被認定為大吻擬棘茄魚的則出現在 Radcliffe(1912)所發表的文獻中,但是完全沒有機會進行驗證,因為當時只有一張圖片,標本已經無從考證,因此只能留待以後有機會再次在菲律賓採集到時才能做確認。日本學者所認定的蟲紋擬棘茄魚(現為大吻擬棘茄魚之次同物異名),現在則被我重新鑑定為裸腹擬棘茄魚。

當然,會有這麼多問題存在主要還是在於標本過於稀少,能夠全面研究的機會不多。再者,可以參考的文獻也不多,所以這個類群一直處於不明的狀態,一直到今日才被完整研究。

重新分類後的成果

最後發表的研究共計彙整了全球 16 個擬棘茄物種資訊,包含發表 5 個世界新種,其中有 3 個新種是來自台灣。分別是:

  • 來自台灣東北海域所採集的新種台灣擬棘茄魚Halieutopsis taiwanea)。
  • 台灣擬棘茄魚Halieutopsis taiwanea
    • 採自台灣及澳洲昆士蘭的棘皮擬棘茄魚Halieutopsis echinoderma)。
    棘皮擬棘茄魚的正模標本,採自台灣大溪漁港。
    • 採自台灣及印尼,以日本學者命名的河合氏擬棘茄魚Halieutopsis kawaii)。
    河合氏擬棘茄魚Halieutopsis kawaii
    • 採自紅海的莫氏擬棘茄魚
    莫氏擬棘茄魚
    • 以日本學者岡村收(Osamu Okamura)之名,所命名的岡村氏擬棘茄魚Halitueopsis okamurai)。
    岡村氏擬棘茄魚正模標本,採自日本。

    橫跨半世紀的經驗傳承將持續下去

    擬棘茄魚屬這個研究,所涵蓋的物種命名與採集跨越了 130 年,也歷經了兩個世代(1960 年代至今)的資料累績才得以完成。

    從我與 Dr. Bradbury 第一次見面交換心得,到後面歷經所有到不同博物館做研究的經驗、體驗不同國家的民俗風情、入住不同的青年旅館、在不同時區穿梭於各個機場、以及搭乘不同的交通工具,許多情景都歷歷在目。

    或許幾十年的時間並不長,但是能夠持續不斷傳承,並得以完成算是相當不容易。我曾邀請 Dr. Bradbury 一起發表這篇論文,但她相當客氣地婉拒,認為年輕人自有一片天。遺憾的是 Dr. Bradbury 在 2010 年我完成博士學業之後不久就過世,無法親眼見到這篇研究的發表。

    僅以本篇文章紀念 Dr. Bradbury 對我的研究影響以及對學界的貢獻。

    參考文獻

    1. Bradbury, M. G. 1988. Rare fishes of the deep-sea genus Halieutopsis: a review with descriptions of four new species (Lophiiformes: Ogcocephalidae). Fieldiana Zoology (New Series), 44: 1-22. 
    2. Ho, H.-C. and K.-T. Shao. 2007. A new species of Halieutopsis (Lophiiformes: Ogcocephalidae) from western North and eastern central Pacific Ocean. Raffles Bulletin of Zoology Suppl. no. 14: 87-92.
    3. Shimazaki, M., H. Endo and M. Yabe. 2004. Redescription of a rare deep-sea batfish, Halieutopsis bathyoreos (Lophiiformes: Ogcocephalidae). Ichthyological Research v. 51(no. 2): 120-125.
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    Hans Ho_96
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    海生館研究人員,專注於魚類分類研究....

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    沒有菜市場名這回事,分類學只允許一個「家豪」的存在!——分類學家偵探事件簿(二)
    蕭昀_96
    ・2020/12/06 ・2583字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 508 ・六年級

    國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

    分類學是生物學研究的基礎,藉由正確的物種名鑑定,我們憑依此名累積相關生物學知識,得以檢索該物種的相關資訊,開啟我們對物種認識的第一扇門,建立完整且穩定的生物學名分類系統是必要且重要的研究工作。

    人類可以有很多位「家豪、怡君」,但分類系統裡只能有一個「君の名は」!

    由於學名如同生物類群的標籤般,是後人檢索相關資訊時的關鍵字,因此可想見若出現同名同姓的狀況會令這個學名系統的使用者相當困擾。

    在人類的世界中,可以允許兩個人同名同姓,因此常常出現所謂的「菜市場名」,想必你我身邊都出現過很多個家豪、冠宇、怡君、欣怡。圖/Pixabay

    在同一套生物分類學系統轄下,若發生了不同分類群卻取了相同名稱時,我們會稱為此二者為異物同名(Homonym)關係,此時遵循「優先原則」:先佔先贏,年代在後的名字必須被重新命名。

    命運的相會,昆蟲學家和寄生蟲學家的交手!

    褐艷華爾特菊虎 Walteriella brunnea (Wittmer, 1955) 是臺灣特有的菊虎物種。鍾奕霆 攝。圖/論文原文

    今年三月時,臉書社團的朋友貼文詢問了菊虎的物種鑑定,專門研究菊虎的我第一眼就認出這是華爾特菊虎屬 Walteriella Kazantsev, 2001 的成員,為了回覆完整的答案,我估狗了一下屬名打算複製貼上,這一估下去不得了,竟發現在搜尋結果的第一行赫然出現一模一樣的屬名 Walteriella,並且是去年才發表的學術論文,身為分類學者的直覺告訴我這其中應該有蹊蹺。

    咦?什麼?這不是我所知道的 Walteriella 華爾特菊虎啊?圖/Google Search

    我將該文章審讀後,發現作者們在 2019 年發表了一個來自南美洲秘魯亞馬遜流域的指環蟲新屬——華爾特指環蟲屬 Walteriella Mendoza-Palmero, Mendoza-Franco, Acosta & Scholz, 2019,並同時描述了兩個本屬的物種。

    來自於亞瑪遜叢林的華爾特指環蟲屬 Walteriella ,為扁線油鯰的鰓寄生蟲。圖/論文原文

    跟華爾特菊虎撞名的「華爾特指環蟲」

    指環蟲為淡海水魚類身上常見的一種的寄生性扁形動物,種類繁多,隸屬於扁形動物門,扁形動物門最有名的成員莫過於切幾段再生幾隻的渦蟲以及令人聞風喪膽的公衛寄生蟲:肝吸蟲、血吸蟲。

    而指環蟲由於主要寄生於魚類鰓部,又稱鰓吸蟲,大量寄生時會刺激鰓部組織而造成粘液分泌增加和組織增生,進而影響氣體交換功能,造成魚隻呼吸困難,甚至死亡。

    其中,華爾特指環蟲屬是扁線油鯰屬 Platynematichthys 的鰓寄生蟲,而扁線油鯰是可以做為食用魚的魚種,有一定的經濟價值。

    華爾特指環蟲的宿主——有名扁線油鯰 (Platynematichthys notatus) 原產於南美洲亞馬遜流域,可做為食用魚。圖/Wikipedia

    新來的指環蟲,名字給我改起來!

    回到這個研究案例,華爾特指環蟲屬命名年代是 2019 年,明顯晚於華爾特菊虎屬的 2001 年,因此必須要改名!

    我迅速聯繫了任職於捷克科學院生物中心寄生蟲研究所的 Dr Mendoza-Palmero 博士,M 博士對我的來信又驚(才剛發表就要改名…… @@)又喜(論文被關注了 >///<),本來不相往來的兩個學科專家因為分類學研究首度產生了交集,在數度的往返討論後,我們決定合寫一篇論文以提出本屬的新命名。

    由於起初華爾特指環蟲的命名是為了紀念巴西籍新熱帶單殖類扁形動物區系的研究專家華爾特.博爾格博士(Dr Walter A. Boeger),因此新名訂為:博爾格指環蟲屬 Boegeriella Mendoza-Palmero & Hsiao,先前那兩個已發表的華爾特指環蟲物種也被更名。

    其實,華爾特菊虎也曾經重複使用別人的名字

    德不孤必有鄰,異物同名的案例其實在分類學研究中並不少見,但有趣的是,相同的命運也曾經發生在華爾特菊虎上過

    華爾特菊虎屬一開始的屬名拼寫是 Walteria Kazantsev, 1999,這是為了紀念菊虎科分類學大師華爾特.魏特曼(Walter Wittmer)。

    然而,為其命名的昆蟲學者後來卻發現,這個屬名的拼寫早在 1886 年就被海綿動物門中的偕老同穴科物種——華爾特偕老同穴屬 Walteria Schulze, 1886 給優先佔名了,因此發表後兩年,也就是 2001 年,原發表者就重新給予了取代名——華爾特菊虎屬 Walteriella Kazantsev, 2001。

    從多孔動物門到節肢動物門再到扁形動物門,跨越了三個不同的分類群,這次壞運氣到了指環蟲上,不知道這個衰運會不會繼續滾進六道輪迴,哪天又發生在哪位不走運的分類學家身上。

    偕老同穴又稱維納斯花籃,常與一公一母的蝦類共生,而這對小蝦長大後卻游不出去,只得和另一半相依為命等待死亡來臨,因此得名。圖/Wikipedia
    • 本論文日前已經線上刊載於《系統寄生蟲學 Systematic Parasitology》
    • 此文響應 PanSci 「自己的研究自己分享」,以增進眾人對基礎科學研究的了解。

    註解

    動物分類學的學名寫法有嚴格的規定,「學名(屬名) 作者, 年代」,以華爾特菊虎屬 Walteriella Kazantsev, 2001為例:

    • Walteriella:學名(屬名),即華爾特菊虎屬。
    • Kazantsev:發表的作者。
    • 2001:發表的年代。

    以華爾特偕老同穴屬 Walteria Schulze, 1886為例:

    • Walteria:學名(屬名),即華爾特偕老同穴屬。
    • Schulze:發表的作者。
    • 1886:發表的年代。

    參考資料

    • Men doza-Palmero, C.A. & Hsiao, Y. 2020. Boegeriella nom. nov. (Monogenoidea: Dactylogyridae) for Walteriella Mendoza-Palmero, Mendoza-Franco, Acosta & Scholz, 2019, a junior homonym of Walteriella Kazantsev, 2001 (Coleoptera: Cantharidae). Systematic Parasitology 97: 857–858. DOI: https://doi.org/10.1007/s11230-020-09957-
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    蕭昀_96
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    澳洲國立大學生物學研究院和聯邦科學與工業研究組織─澳洲國立昆蟲標本館聯合培養博士生,國立臺灣大學昆蟲學系學士,中研院臺灣生命大百科(TaiEOL)編輯人員、泛科學專欄作者,曾任科博館昆蟲學組蒐藏助理。研究興趣為鞘翅目(甲蟲)系統分類學和古昆蟲學,博士研究主題聚焦在澳洲蘇鐵授粉象鼻蟲的系統分類及演化生物學,其餘研究題目包括菊虎科(Cantharidae)、長扁朽木蟲科(Synchroidae)、擬步總科(Tenebrionoidea)等,不時發現命名新物種,研究論文發表散見於國內外學術期刊 。因為攻讀博士所以持續焦慮中。