Đầu búa Carolina từ lâu đã lảng tránh sự khám phá vì nó không thể phân biệt được với bề ngoài của đầu búa thông thường.
Ảnh tín dụng: Wikimedia Commons / Barry Peters
Khám phá ra một loài mới, trong số các nhà sinh vật học, giống như đánh một cú đánh lớn, và nhà nghiên cứu sinh vật học của Đại học Nam Carolina Joe Quattro đã lãnh đạo một nhóm gần đây đã dọn sạch các căn cứ. Trong tạp chí Zootaxa, họ mô tả một con cá mập quý hiếm, đầu búa Carolina, đã phát hiện ra từ lâu bởi vì nó không thể phân biệt được với bề ngoài của đầu búa thông thường. Thông qua sự hiếm có của nó, loài mới, Sphyrna gilberti, nhấn mạnh sự mong manh của sự đa dạng của cá mập khi đối mặt với sự săn mồi không ngừng của con người.
Quattro, giáo sư sinh vật học tại Đại học Nghệ thuật và Khoa học USC, đã không bắt đầu khám phá ra một loài mật mã mới, chứ đừng nói đến một loài chỉ tìm thấy trong nước mặn. Khi ông bắt đầu làm trợ lý giáo sư tại USC vào năm 1995, ông chủ yếu tập trung vào cá ở các dòng sông nước ngọt chảy qua bang trước khi đổ ra phía tây Đại Tây Dương.
Ông có nhiều lợi ích bao gồm bảo tồn, đa dạng di truyền và phân loại. Một động lực trong sự tò mò khoa học của anh ấy là mong muốn hiểu rõ hơn về sự tiến hóa. Hóa ra, bốn lưu vực sông lớn của Nam Carolina - Pee Dee, Santee, Edisto và Savannah - là một nguồn quặng đặc biệt phong phú để khai thác cái nhìn sâu sắc về lịch sử tiến hóa.
Ảnh hưởng của sông băng có giới hạn
Quattro lớn lên ở Maryland, lấy bằng tiến sĩ tại Đại học Rutgers ở New Jersey và hoàn thành chương trình hậu tiến sĩ tại Đại học Stanford. Quattro nói riêng về New Jersey và Maryland, có ảnh hưởng lớn về băng hà. Các khu vực nơi các dòng sông bây giờ chảy qua được bao phủ bởi các dòng sông băng cho đến 10.000 đến 15.000 năm trước và khi các dòng sông băng rút đi, các taxi đã theo họ ngược dòng.
Ngược lại, các con sông phía nam Virginia không được bao phủ bởi sông băng. Nói cách khác, những con sông này đã tồn tại khá lâu, leo Quattro nói. Củ cải Pee Dee và Santee là hai trong số những hệ thống sông lớn nhất ở bờ biển phía Đông. Và chúng tôi chỉ tò mò - những con sông này khác nhau như thế nào?
Bắt đầu với cá mặt trời pygmy, Quattro và các đồng nghiệp đã kiểm tra cấu trúc di truyền của các loài cá trong hệ thống thoát nước ngọt cổ đại. Họ đã tìm thấy cá mặt trời pygmy dải ở tất cả các con sông ở Nam Carolina - trên thực tế, loài phổ biến này được tìm thấy ở gần như tất cả các hệ thống sông ở phía đông nam và bờ vịnh của Hoa Kỳ, bắt đầu từ vùng đồng bằng Bắc Carolina, quanh Florida, và tất cả các con đường đến và lên sông Mississippi.
Nhưng hai loài hiếm hơn nhiều. Cá mặt trời pygmy bluebarred chỉ được tìm thấy trong các hệ thống Savannah và Edisto. Cá mặt trời Carolina pygmy chỉ được tìm thấy trong các hệ thống Santee và Pee Dee. Cả hai loài cùng tồn tại với cá mặt trời pygmy dải phổ biến trong các hệ thống sông này, nhưng không tìm thấy ở nơi nào khác trên thế giới.
Từ quan điểm tiến hóa, nó HỢP LÝ một phát hiện đáng chú ý.Những loài quý hiếm này có liên quan đến các loài phổ biến, nhưng các chi tiết của các mối quan hệ liên kết - chẳng hạn như trước các loài khác và do đó là một loài tổ tiên - vẫn bất chấp mô tả sẵn sàng. Việc một loài quý hiếm và phổ biến nằm cùng nhau trong một hệ thống sông cổ là thông tin quan trọng trong cuộc đấu tranh đang diễn ra để xác định rõ ràng lịch sử tiến hóa. Trước đây, các nhà khoa học đã vẽ các biểu đồ phân loại gần như chỉ dựa trên cấu trúc vật lý (hình thái) và hóa thạch có sẵn. Cuộc cách mạng dữ liệu di truyền của những thập kỷ gần đây đang giúp xác định lại sinh học theo cách chính xác hơn nhiều, nhưng quá trình này vẫn còn sớm.
Từ sông ra biển
Quattro đã thực hiện phần của mình bằng cách từ từ di chuyển xuống các hệ thống sông đến đại dương, thu thập dữ liệu di truyền xuống toàn bộ. Ở những con sông nước ngọt, anh đã kiểm tra những con cá mặt trời pygmy, những con cá mặt trời và cá vược khác. Gần biển hơn, anh đã nhìn vào cá tầm mũi ngắn, chúng dành phần lớn thời gian ở cửa sông (nơi dòng sông gặp đại dương), nhưng lại mạo hiểm lên sông để sinh sản. Và tiếp tục xuôi dòng, anh ta đã nhìn vào những con cá mập.
Nam Carolina là một vùng đất nhộng nổi tiếng của một số loài cá mập, bao gồm cả đầu búa. Nữ đầu búa sẽ sinh ra cô gái trẻ ở rìa đại dương của cửa sông; Những con chó con ở đó trong một năm hoặc lâu hơn, phát triển, trước khi di chuyển ra biển để hoàn thành vòng đời của chúng.
Trong quá trình nhìn vào đầu búa, Quattro, học sinh của mình William Driggers III và các đồng nghiệp của họ đã nhanh chóng phát hiện ra sự bất thường. Đầu búa vỏ sò (Sphyrna lewini) mà họ đang thu thập có hai dấu hiệu di truyền khác nhau, trong cả bộ gen của ty thể và hạt nhân. Tìm kiếm tài liệu, họ phát hiện ra rằng Carter Gilbert, người phụ trách nổi tiếng của Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Florida từ năm 1961 đến 1998, đã mô tả một đầu búa vỏ sò dị thường vào năm 1967 có ít hơn 10 đốt sống so với S. lewini. Nó đã được bắt gần Charleston và, vì mẫu này nằm trong Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Quốc gia, nhóm nghiên cứu có thể kiểm tra nó về mặt hình thái và cho rằng nó tạo thành một loại mật mã - nghĩa là, một loại gần như không thể phân biệt được với loại phổ biến hơn loài.
Sau khi công bố bằng chứng di truyền sơ bộ cho loài mới, mật mã trên tạp chí Marine Biology năm 2006, Quattro và các đồng nghiệp đã theo dõi bằng cách thực hiện các phép đo kỹ lưỡng (của 54 cá thể mật mã và 24 S. lewini) để mô tả đầy đủ về Zootaxa loài mới, S gilberti, được đặt tên để vinh danh Gilbert. Sự khác biệt về đốt sống, ít hơn 10 ở các loại tiền điện tử, là sự khác biệt về hình thái xác định.
Ngoài sự hài lòng về khám phá, Quattro đã thiết lập các địa điểm và chữ ký di truyền cho một số loài có liên quan chặt chẽ, nhưng khác biệt ở các sông, cửa sông và vùng nước ven biển Nam Carolina. Kết quả sẽ đi một chặng đường dài trong nỗ lực tiếp tục xác định chính xác phân loại và lịch sử tiến hóa cho đời sống thủy sinh.
Đội ngũ làm việc của anh ấy cũng thể hiện sự hiếm có của loài mới. Bên ngoài Nam Carolina, chúng tôi chỉ nhìn thấy năm mẫu mô của các loại tiền điện tử, Khăn Quattro nói. Càng và mà ra khỏi ba hoặc bốn trăm mẫu vật.
Quần thể cá mập đã giảm đi rất nhiều trong vài thập kỷ qua. Sinh khối của đầu búa vỏ sò ngoài khơi bờ biển phía đông Hoa Kỳ chưa đến 10% so với lịch sử, theo Qu Quroro. Ở đây, chúng tôi đã cho thấy rằng những cái đầu búa vỏ sò thực sự là hai thứ. Vì các loại tiền điện tử hiếm hơn nhiều so với lewini, nên Chúa chỉ biết mức độ dân số của nó đã giảm xuống.
Qua Đại học Nam Carolina