科学家发现珊瑚礁中隐藏的螃蟹多样性
西太平洋是地球上最大、生物多样性最丰富的海洋生态系统，它支持的许多物种的分布范围都相当广泛。查尔斯·达尔文在《物种起源》中写道：“……许多鱼类从太平洋延伸到印度洋，许多贝壳在太平洋东部岛屿和非洲东海岸几乎完全相反的经线上很常见纬度。”
乍一看，同样的模式似乎也适用于螃蟹。在珊瑚礁上很常见的氯代蟹看起来非常相似，以至于科学家们一直在努力仅根据外观来区分该组中的物种。但是一项新的研究揭示了印度-西太平洋统一规则的一个令人惊讶的例外。虽然分布范围不重叠的氯代亚胺蟹物种通常几乎相同，但占据同一区域的那些物种却具有独特的特征。
“它们看起来都一样，除非你比较它们的生殖足类，它们结构复杂且非常具有物种特异性，”主要作者和前佛罗里达自然历史博物馆博士后研究员罗伯特拉斯利说。
生殖器是用于繁殖的专门附属物，在不同的节肢动物群中进化了多次，包括甲壳类动物、飞蛾和蝴蝶，以及千足虫。它们以不同的方式用于精子转移和紧扣，在螃蟹中，它们有时会配备精致的褶边，使它们看起来像带有莫西干头的抹刀。
拉斯利目前是关岛大学生物资源库甲壳类动物的馆长，他想看看他们的生殖足类看似无穷无尽、无方向的变异是否存在任何模式。为此，他需要仔细观察印度洋-西太平洋的物种，并用十多年的时间孜孜不倦地收集标本。他参加了红海、新加坡、澳大利亚和菲尼克斯群岛的无数次海洋实地考察，盘旋在珊瑚礁上方几英寸处，寻找躲在珊瑚小摆设中的螃蟹。
Chlorodielline 蟹在所谓的珊瑚三角地带尤其多样化，那里的开阔海域被从印度尼西亚延伸到所罗门群岛的广阔群岛点缀其间。这些岛屿周围的浅水区养育着世界上大约 76% 的珊瑚物种和超过四分之一的珊瑚礁鱼类。Chlorodielline 蟹，其中大部分长得不超过玉米粒，位于这些生态系统中食物链的底部附近。
“它们是数量最多的珊瑚礁甲壳类动物之一，这使它们非常重要，”拉斯利说。“它们住在基本上由死珊瑚制成的公寓楼里，而且它们的数量太多了，只要你捡起一块珊瑚礁瓦砾，它们就会溢出来。”
在 Lasley 能够确定为什么它们有如此截然不同的生殖足类动物之前，他首先必须弄清楚 chlorodielline 物种之间是如何相关的，他通过分析从博物馆标本中提取的 DNA 来实现这一点。然后，作者添加了有关每个物种的范围及其生殖足类动物形状的信息。
他们的发现将他们引向了海洋生物学中最令人费解的谜团之一。自然选择需要一些关键成分来创造新物种，但其中最关键的两个是遗传变异和隔离。在陆地上，漫游的动物总是变得孤立，但在海洋环境中，物种形成过程中的这一步可能更难实现。许多海洋无脊椎动物——包括螃蟹——都有一个幼虫阶段，在这个阶段，个体以微型浮游生物的形式漂浮在世界海洋中。凭借其强大的远距离传播能力，它们如何保持足够长的隔离时间以进化产生多样性?
像达尔文这样的博物学家将印度西太平洋视为一片广阔的水域，不受地理障碍的影响，如海洋裂谷或非生产性死区，否则它会在物种形成过程中起到催化剂的作用。
这项研究的结果表明，纯粹的距离和时间也可能成为障碍。许多氯代二甲苯蟹的分布范围横跨整个印度洋-西太平洋。遗传分析表明，这些神秘物种在数百万年的时间里慢慢积累了 DNA 的差异。
但直到近亲在长期分离后重新团聚时，这些基因差异才以一种独特的方式明显地表现出来。在几乎所有情况下，具有重叠范围的近亲都具有独特形状的生殖足，但在其他方面看起来完全相同。
“我们可以说的是，这些螃蟹在不同的地理区域开始发生基因分化，然后生殖足类动物的分化是物种形成过程的重要组成部分，发生在事物的尾端，”他说。
拉斯利不确定为什么这些生殖足类只有在两个物种非常接近时才开始发生变化，但他怀疑这是这些螃蟹繁殖方式中固有的某种东西，他打算在未来的研究中对此进行测试。就目前而言，结果表明，地球上物种最丰富的海洋生态系统的核心存在的变异比之前想象的要多得多，驱动其多样性的引擎尚未完全被发现。
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