大洋深海热液区甲壳动物分类研究

Through studies on morphological classification and molecule taxonomy of crutaceans, which is an important dominant group of deep-sea hydrothermal vent faunas and collected from differernt survey areas, the species and biogeography diversities would been discovered, and the regularities of long-distance spreading and distribution at global scale of marine vent faunas would been explored. However, so far, little taxonomy researches in vent crutaceans have been done in China. This study will analysis the crustaceans collected during the Chinese DY105-17, DY115-19, DY115-20, DY115-21 and DY125-22 Cruise from the hydrothermal areas in the Southwest Indian Ridge, East Pacific Rise, Lau Basin in the Southwest Pacific Ocean and the South Atlantic Ridge by team members, depending on morphological classification and molecule taxonomy. In order to understand the constitutes of the vent crustaceans, detailedly description of morphological characteristics would been done, and pictures of morphological structures would been draw or photoed. Further more, using 18S rDNA or COⅠ methods, molecule experiments would been carried out to make sure the definite taxonomic status of some new species(or new record species). According to an accepted taxonomic system, the species list and sketches/pictures of marine hydrothermal vent crustaceans would been work out at the first time inland, and the data bank of DNA bar codes of deep-sea hydrothermal vent crustaceans would been established. Besides, we will try to find out the regularities of long-distance spreading and distribution at global scale of marine vent faunas.

甲壳动物是深海热液动物群落中的重要优势类群，对不同海域的深海热液甲壳动物进行形态分类和分子鉴定，能够了解深海热液动物群落的物种多样性和地理差异，揭示点状分布的海底热液生物全球长距离传播与分布规律，而我国在这方面的研究几乎空白。本项目拟以形态分类和分子鉴定相结合的方法，对项目组于中国大洋科考第17、19、20、21和22航次期间在西南印度洋中脊、西南太平洋劳盆地、东太平洋海隆和南大西洋中脊热液区获得的甲壳动物样品进行系统分析，详细描述形态特征，拍摄或绘制形态结构图，鉴定其物种组成。对新种或新纪录种等重要物种进行18S rDNA或COⅠ分子鉴定，从形态和基因两方面确定研究对象的具体分类地位。根据国内外公认的分类系统，在国内率先编制海底热液甲壳动物种名录和图谱，建立建立深海热液甲壳动物DNA条形码数据库，并尝试探索海底热液甲壳动物的全球长距离传播机理和地理差异。

在全球洋中脊系统中，广泛分布着深海热液区这种极端环境，并孕育着一种繁盛而特殊的深海热液生物群落。自从1977年首次被发现以来，已在海底热液区观察到超过600种自由生活的生物，大部分是海底热液区的地方性种，其中甲壳动物是种类多样性最高的类群之一。. 在2007年－2015年期间，项目组参加了中国大洋科考第19、20、21、22、26、30和34航次，分别在东太平洋海隆、西南太平洋劳盆地、西南印度洋中脊和南大西洋中脊热液调查区采集了大量沉积物样品及甲壳动物样品。对这些样品的研究，能够了解深海热液动物群落的物种多样性和地理差异，揭示点状分布的海底热液生物全球长距离传播与分布规律，弥补我国在这方面研究的不足。. 项目组对四个热液区102站沉积物样品进行了分析，获得热液区及其邻域底栖甲壳动物样品684个，分属于桡足类、等足类、原足类、端足类、介形类和涟虫六个类群，其中桡足类比例较高、等足类、原足类和端足类居中，介形类和涟虫比例很低。采用最新且公认的甲壳动物分类系统，对18站约180个大型热液甲壳动物样品进行细致的形态鉴定，共获得16种热液区甲壳动物：7个已知种、1个已正式发表的新种、2个待发表新种、2个疑似新种以及另有4个鉴定到属的铠甲虾。.对部分大型热液甲壳动物样品进行了分子分类研究，主要围绕热液蟹和铠甲虾进行，综合对刺铠虾、毛铠虾以及相关门类的分子生物学研究结果，可以看出在科、属水平的比较中，核糖体显示了较高的区分能力，而对于种与种水平的的区分，线粒体COI基因和16S rRNA则更加理想，特别是COI基因，无论在系统发育树构建，还是在遗传距离计算及碱基分析中，都显示了良好的区分度和稳定的保守性。.在全球热液生物地理模型中，东太平洋海隆在热液生物扩散上处于枢纽地位，发挥关键作用。海底热液生物以散播幼体的形式，主要沿着洋中脊底流在不同的热液区进行扩张。深海热液区毛铠虾属的物种（Kiwa sp.）全都是深海热液区的地方性种，可能发源于东北太平洋。其沿着东太平洋海隆往南扩散，也往西扩散到澳大利亚－南极洋脊，往东抵达西南印度洋中脊。. 项目组依据文献资料，整理得到“海底热液甲壳动物种名录及图谱”，图谱共收录了73科133属212种，种名录共收录73科133属243种。项目组成功获得的相关的基因序列请见“深海热液甲壳动物DNA条形码数据库”。