成为深海甲壳动物的百科全书 沙忠利甘坐“冷板凳”十几年 致力深海甲壳动物分类

青岛晚报 2019-07-29 06:59 大字

2005年,中国科学院刘瑞玉院士前往北京招揽人才,一眼就相中了踏实勤奋的沙忠利,就这样,沙忠利踏上了青岛的土地,进入海洋生物研究领域。中科院海洋所研究员沙忠利的研究方向是甲壳动物系统分类学,在科研领域中属于基础研究,也是大多数年轻人不愿意坐的“冷板凳”。而这个“冷板凳”他一坐就是十几年,埋首浩瀚学海,他最终成为深海甲壳动物的“百科全书”。

探寻热液阿尔文虾的“前世今生”

随着我国深海科研的不断发展,越来越多不为人知、藏于深海的生物出现在科学家的面前,这些新生物的“前世今生”犹如谜底,亟待探秘解答。近年来,随着各热液区生物的迅速积累,研究者发现热液口生物区系通常呈现出独特的生物多样性及某些特有种的富集。比如,阿尔文虾是热液生态系统的标志性物种,在不同热液口发现的阿尔文虾属种各不相同,如何对他们分类是各类研究的基础性问题。而这正是沙忠利的兴趣所在。

2018年,沙忠利团队首次对热液阿尔文虾的起源与演化路径进行了较为全面和系统的分析,为研究深海热液大型生物起源中心及扩散路径提供了重要理论依据。团队基于基因联合分析,开展了十足目真虾下目的分子系统演化研究,构建了高准确度的系统发育树,确定了深海种类在系统树上的位置。研究表明,阿尔文虾的祖先由浅海入侵到深海,然后入侵到热液,具有“浅海—深海—热液”进化模式,同时阿尔文虾大约在3460万年前(始新世)开始占据热液生态系统。研究还发现,阿尔文虾起源于西太平洋的弧后盆地,先后于884万年前和380万年前经由西南印度洋中脊进入大西洋,并于285万年前通过太平洋—南极海岭进入东太平洋,最终形成目前的分布格局。该研究为揭示深海热液大型生物起源和演化提供了重要的理论依据。热液阿尔文虾的“前世今生”就这样被揭秘。

深海甲壳动物的“百科全书”

2015年,在老专家任先秋的指导下,沙忠利在冲绳海槽水深1200多米的热液区发现了形态特征特别的铠茗荷标本,对于研究过大量海洋生物标本的沙忠利来说,他敏锐地发现这次的铠茗荷标本与以往有所不同。这个铠茗荷标本柄部没有鳞片,头部具有附板,与铠茗荷目中现有5科的特征存在明显差异。经过研究,那次发现的铠茗荷为有柄类向无柄类演化的中间类群,据此,沙忠利团队建立了1新科(原深茗荷科)1新属(原深茗荷属)1新种(发现原深茗荷)。在围胸总目中,自达尔文到现在,共发现了39科,而“原深茗荷科”是唯一一个中国人发现命名的科。在世界深海研究领域,成功提出“中国发现”。截至目前,沙忠利团队已发表深海甲壳动物1新科2新属11新种,这也是“科学号”科考船在深海探索中的重要发现。历时十余年,沙忠利带领团队厘清了中国海寄居蟹总科的物种组成,在科学出版社出版分类学专著2部;以真虾分类研究的难点鼓虾科为对象,厘清了其在中国海的物种组成;已发表甲壳动物23新种;发现了4个中国海新纪录属和41个中国海新纪录种。此外,沙忠利还承担着《中国动物志甲壳动物亚门鼓虾总科卷》的编研任务。

2005年来青之后,沙忠利更是立足青岛,带领团队系统研究和总结了青岛母亲湾“胶州湾”及邻近海域的底栖甲壳动物种多样性,其中上册(主要是低等甲壳类,共计3纲9目44科98属151种)和下册(高等甲壳动物,共计1目43科90属152种)的相关结果已分别在科学出版社出版。沙忠利就像一部行走的深海甲壳动物“百科全书”,深海里有什么物种,分属什么科什么属什么种,恐怕没有人比他更清楚。

搞科研要甘坐“冷板凳”

沙忠利的研究领域是形态分类学,在科研领域中属于基础研究。在二十世纪五六十年代,中科院海洋所大约有一百多人致力于分类研究,而目前只有二三十人,这样的“冷板凳”熬走了很多静不下心来的年轻人。在来到中科院海洋研究所之前,沙忠利在西北农林科技大学相继读完本科及硕士阶段的学习,硕士毕业后,怀着对分类学的热爱,沙忠利考取了中国科学院动物研究所动物学博士。不过,真正让他进入海洋生物领域的是海洋生物学和甲壳动物学家、中国海洋底栖生物生态学奠基人、中国科学院院士刘瑞玉。科研路上,沙忠利深受老一辈分类学家的影响,除了受益于前辈们的指导和提携,沙忠利身上的科研精神和奉献精神也传承自老一辈分类学家们。

“搞科研,要耐得住寂寞,要懂得奉献。”沙忠利说,这是他从无数老前辈身上总结出来的。他还记得,刘瑞玉院士中午从不回家吃饭,饿了就吃碗泡面凑合一下,吃饱了继续研究,被人们戏称为“方便面”院士。除了要坐得住“冷板凳”,海洋生物领域的研究还需要一副强健的身体。出海科考时,每次一走就是一两个月,比起思念家人来,摆在沙忠利面前的第一道难题就是晕船,回想起当年第一次出海,沙忠利仍心有余悸。沙忠利在分类学这个“冷板凳”上一坐就是十几年,他始终认为,只有把基础研究搞好了,才会对其他领域的研究提供有利支撑,成为建设世界科技强国的根基。青岛晚报/掌上青岛/青网记者王伟

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