“黑烟囱”附近又发现了新“海鲜”！
海底热液俗称“黑烟囱”，是指在大陆板块与海洋板块之间的火山口。海水沿着地壳缝隙深入地壳内部（可达2～3 km），经岩浆加热喷涌出富含矿物质的海水，被加热后的海水温度可高达600℃，喷口处的热液温度亦可达到400℃左右。1977年，科学家乘坐“阿尔文”（Alvin）号载人深潜器，在加拉帕戈斯群岛附近的断裂带发现了第一个热液口，意外地发现了这里栖息着的大量未曾见过的生物，包括血红色的管栖蠕虫，软体动物门双壳纲的蛤、贻贝以及甲壳动物门的虾、蟹。它们不仅个体大，而且密度很高。热液口周围的环境黑暗无光，且高温、高压，H2S和重金属等有毒物含量高且氧浓度低。通常认为，这样严苛的环境无法供生物生存，但热液生物体内具有十分独特的解毒抗毒机制，有些种类的血液里具血红蛋白，从而提高氧气的携带能力。此外，不同于普通的生态系统，热液口的生态系统靠化能合成驱动，热液口的化能自养菌是该生物群落食物链的初级生产者。化能自养菌可以通过化能合成将热液口的硫化氢等无机物合成有机物，从而为热液口生态系统提供最初的食物和能量。热液生物可通过与化能自养菌共生，从而获得食物来源。
脐螺科Neomphalidae隶属于软体动物门、腹足纲，为深海热液区特有类群，主要分布在东太平洋隆起、加拉帕戈斯、劳盆地以及马里亚纳弧后盆地，目前全世界已发现6属9种。其种类主要特征为：贝壳帽贝状或螺旋状；齿舌为扇状齿舌，齿式为n+4+1+4+n，即每个齿舌横列具1个中央齿，4个侧齿和数十个缘齿（见图1）；头部具1对触角，雌性个体的左右触角大小相等，而雄性个体的左触角常明显增大，特化为雄性生殖器（Planorbidella和Solutigyra除外），足部的后端具发达的、成对排列的上足触角。该科种类的贝壳既有帽贝状，也有螺旋状的，两种形态到底是如何过渡、如何演化的，这对研究热液区乃至整个腹足纲种类的系统演化过程具有启示性作用。
中科院海洋所张树乾博士和张素萍研究员在对2015年中科院海洋先导专项马努斯热液航次采集的腹足类标本进行整理时，发现了形态特征特别的脐螺科Neomphalidae标本，通过对其外壳形态、软体部分解剖特征以及齿舌结构进行观察后发现，该标本的形态特征与同科其它属的特征存在明显差异，并据此建立了一新属：片脐螺属Lamellomphalus Zhang & Zhang,2017；命名了一新种：马努斯片脐螺LamellomphalusmanusensisZhang & Zhang, 2017。对其线粒体COI序列的分析也确认了该新属新种的有效性。该种类栖息在水深1740 m深的热液区黑色岩石上，贝壳形状如帽贝，但早期壳层仍保留着螺旋状、后足上具退化的厣（见图2B，黑色箭头），这些特征为脐螺科动物由螺旋状向帽贝状演化的中间过渡类型。该研究成果近期在贝类分类学杂志The Nautilus正式发表，填补了我国在此领域的研究空白。
海山一般指大洋深海中高度大于1000 m、其顶部不突出海平面的隆起地形，广义上的海山也包括高度小于1000 m的海丘。海山通常由海底的火山运动所形成，高度通常在1000~4000 m之间，其顶部在海平面以下几百米至数千米，在深海中呈链状分布或以细长形集群出现。目前，世界范围内以发现的海山近25000座，其中近60%集中分布于太平洋。由于其特殊的地质结构，孕育和支持着独特的生态群落，海山通常被认为在海洋物种扩散和进化中扮演着重要的中间角色。张素萍研究员所在的研究团队于2016年发现了翁戎科一新种，该新种标本采自于雅浦海山区一山顶处，距离水面255-289米。该新种与同属其它种相比，其贝壳上具十分精细的雕刻，齿舌结构也与其它种存在明显区别，据此将其命名为精致翁戎螺BayerotrochusdelicatusZhang, Zhang & Wei, 2016。该研究结果已在权威性动物分类学杂志Zootaxa上发表。精致翁戎螺为第一个由中国人发现并命名的翁戎螺新种。翁戎螺属于非常古老的类群，起源于古生代寒武纪时期，距今约5亿年，被人们誉为贝类的“活化石”，迄今已发现化石种1000余种，但现生种仅32种，因此对于研究腹足纲种类的起源与进化具有很高的参考价值。
物种是指具有一定形态特征和生理特征，并占有一定自然分布区的生物类群，是生物分类的基本单位，位于生物分类法中最后一级，在属之下。新属、新种的建立必须查阅整个脐螺科的文献，与之前报道过的所有脐螺科种类进行详细的对比并找出区别，包括对比贝壳的外部形态、软体部分的解剖特征以及齿舌的结构，必要时，还得利用分子生物学手段加以辅助。新属、新种的发现不仅可以加强人们对深海生态系统物种多样性的认知，还可为深海生物特殊功能基因研究、生命起源与进化研究提供基础材料。此外，摸清深海生物种类组成也可为海底资源开发与开采前的生态评估提供参考依据。
我国对深海海山区、热液区和冷泉区的软体动物多样性的研究起步晚、基础薄弱。自2014年4月起，中科院海洋所依托先进的科考船“科学号”以及搭载的“发现号”ROV，分别对冲绳海槽热液区、南海冷泉区、雅浦海山区以及马努斯热液区进行了数次科学考察，利用“发现”号ROV机械臂以及电视抓斗等设备采集了大量软体动物标本，其中很多为未经发现和描述的新种，极大地推动了我国关于深海软体动物物种多样性的研究。
图1 马努斯片脐螺（新属新种）Lamellomphalus manusensis Zhang & Zhang, 2017的齿舌。R：中央齿；L：侧齿；M：缘齿。
图2 马努斯片脐螺（新属新种）Lamellomphalusmanusensis Zhang & Zhang, 2017
图3 精致翁戎螺（新种）Bayerotrochus delicatus Zhang, Zhang & Wei, 2016
马努斯片脐螺论文：Zhang,S.Q. & Zhang, S.P. 2017. A new genus and species of Neomphalidae from ahydrothermal vent of the Manus Back-Arc Basin, western Pacific (Gastropoda:Neomphalina). The Nautilus. 131: 76–86.
精致翁戎螺论文链接：http://dx.doi.org/10.11646/zootaxa.4161.2.7.
作者张树乾，系中国科学院海洋研究所助理研究员
作者张素萍，系中国科学院海洋研究所研究员