Una specie appena descritta di pesce farfalla filippino marrone e bianco:il carismatico Roa rumsfeldi - ha fatto un fantastico, 7, Viaggio di 000 miglia prima di sorprendere gli scienziati con il suo stato sconosciuto. Esemplari vivi raccolti a 360 piedi sotto la superficie dell'oceano nel passaggio dell'isola Verde nelle Filippine sono sfuggiti a un avviso speciale fino a quando una singola pinna nera ha informato i biologi dell'acquario a San Francisco. Ricercatori esperti del team Hope for Reefs della California Academy of Sciences - con l'aiuto del sequenziamento genetico di un team genitore-figlio - condividono la loro scoperta di una quinta specie di Roa questa settimana in ZooKeys . Credito:© 2017 Luiz Rocha e la California Academy of Sciences
Una specie appena descritta di pesce farfalla filippino bianco e marrone:il carismatico Roa rumsfeldi —ha fatto un fantastico, 7, Viaggio di 000 miglia prima di sorprendere gli scienziati con il suo stato sconosciuto. Esemplari vivi raccolti a 360 piedi sotto la superficie dell'oceano nel passaggio dell'isola Verde nelle Filippine sono sfuggiti a un avviso speciale fino a quando una singola pinna nera ha informato i biologi dell'acquario a San Francisco. Ricercatori esperti del team Hope for Reefs della California Academy of Sciences, con l'aiuto del sequenziamento genetico di un team genitore-figlio, condividono la loro scoperta di una quinta specie di Roa questa settimana in ZooKeys .
"Abbiamo chiamato questo pesce di barriera Roa rumsfeldi perché, come disse una volta Donald Rumsfeld, alcune cose sono veramente "sconosciute sconosciute, '", afferma l'autore senior Dr. Luiz Rocha, Curatore dell'Accademia di ittiologia e co-leader della sua iniziativa di ricerca Hope for Reefs, Esplorare, e sostenere le barriere coralline globali. "Questo pesce ci ha colto completamente alla sprovvista. Dopo aver viaggiato dalle profonde barriere coralline delle Filippine al nostro acquario a San Francisco, l'ex biologo e co-autore dell'acquario dell'Accademia Matt Wandell ha notato una spina dorsale di pinna nera che sembrava diversa da altre Roa conosciute che abbiamo raccolto in passato. È stato un momento di luce per tutti noi".
I pesci farfalla, che sfoggiano motivi audaci, sono specie iconiche della barriera corallina. Poiché la tassonomia di questo gruppo è relativamente ben compresa, gli scienziati non si aspettavano di trovare una specie sconosciuta in una recente spedizione.
Sotto pressione
Si sa che Roa rumsfeldi e i suoi parenti stretti vivono solo nelle barriere coralline mesofotiche della "zona crepuscolare", un luogo dove la luce del sole è scarsa e i subacquei con attrezzatura subacquea tradizionale non possono visitarla in sicurezza. Nella stretta fascia tra le scogliere poco profonde e piene di luce e il mare profondo nero come la pece, questi scogli mesofotici poco conosciuti, situato da 200 a 500 piedi sotto la superficie dell'oceano, ospitano una vita marina affascinante, varia e precedentemente sconosciuta. Nell'ambito della sua iniziativa Hope for Reefs, scienziati dell'Accademia appositamente formati stanno esplorando queste frontiere relativamente sconosciute con l'aiuto di apparecchiature ad alta tecnologia come rebreather a circuito chiuso, che richiedono una formazione approfondita e consentono loro di prolungare il tempo di ricerca sott'acqua.
"Lo sforzo di squadra tra gli scienziati del nostro museo e i biologi dell'acquario ha contribuito ad aggiungere un nuovo pesce all'albero della vita, "dice Rocco, aggiungendo che la collaborazione non è l'unica ragione per cui questa scoperta di pesci sembra particolarmente speciale. "Mio figlio adolescente Gabriel ha aiutato a sequenziare i suoi geni durante uno stage estivo:sua madre e io gli abbiamo mostrato come utilizzare complicati processi genomici per dare un'occhiata più da vicino al DNA del pesce. Questo fa parte del modo in cui dimostriamo che una specie è distinta, ed è sempre un piacere condividere questo apprendimento con i giovani."Gabriel Rocha, al secondo anno del liceo, ha aiutato a sequenziare il gene della citocromo ossidasi I del DNA mitocondriale, noto anche come gene "codice a barre". Il processo dall'estrazione del DNA all'amplificazione e al sequenziamento richiede solo pochi giorni:un progetto ideale in breve, tirocini di approfondimento. Credito:© 2016 Luiz Rocha e la California Academy of Sciences
Come parte della loro ricerca guidata dalla spedizione, Rocha e i suoi colleghi dell'Accademia a volte raccolgono pesci vivi che credono siano specie sconosciute per studiarne il comportamento (per una ricerca più solida) e ispirare il pubblico a connettersi con la vita della barriera corallina bella e unica durante le visite all'acquario.
"I nostri corpi umani non sono realmente comprimibili, " says Bart Shepherd, Director of Steinhart Aquarium and co-leader of the Academy's Hope for Reefs initiative, "but fish have swim bladders for buoyancy that can't make the journey from twilight zone depths to the surface. We gently moved this Roa to a special lightweight decompression chamber designed just for fish, brought it to the surface, and attentively cared for it through the flight back to San Francisco and into our aquarium."
A family affair
"The team effort between our museum's scientists and aquarium biologists helped add a new fish to the tree of life, " says Rocha, adding that the collaboration isn't the only reason this fish discovery feels particularly special. "My teenage son Gabriel helped sequence its genes during a summer internship—his mother and I helped show him how to use complicated genomic processes to take a closer look at the fish's DNA. This is part of how we prove a species is distinct, and it's always a pleasure to share that learning with young people."
Gabriel Rocha, a high school sophomore at the time, helped sequence the mitochondrial DNA cytochrome oxidase I gene, also known as the "barcode" gene. The process from DNA extraction to amplification and sequencing takes just a few days—an ideal project for short, in-depth internships. After the sequence is obtained, the work moves from the lab to the virtual world:Major online databases contain thousands of sequences of this gene for known species, and are a great comparison tool.
This new butterflyfish was collected by the Academy's deep-diving researchers at 360 feet beneath the ocean's surface in the Philippine's Verde Island Passage. Credit:© 2017 Luiz Rocha and the California Academy of Sciences
New discoveries and Hope for Reefs
Considered the "rainforests of the sea, " coral reefs are some of the most biologically diverse, economically valuable, beautiful, and threatened ecosystems on Earth. They cover less than 0.1% of the ocean but contain more than 30% of marine species. Coral reefs provide critical habitat to vast marine communities—from the tiny coral polyps that make up the reef's foundation to the colorful fishes and sharks that live among them. Coral reefs are integral to the livelihoods and well-being of hundreds of millions of people worldwide, providing protection from erosion and generating income through ecotourism and fishing.
In response to coral reef threats, the Academy launched the Hope for Reefs initiative in 2016 to explore, explain, and sustain the world's coral reefs by making fundamental breakthroughs in coral reef biology; developing new conservation solutions and restoration techniques with partners like SECORE International and The Nature Conservancy; and sharing what we know through innovative exhibits and educational programs.
Every Academy expedition yields new understanding and surprising discoveries, and the public can see new and rare species, many of which have never been displayed in a public aquarium, at Steinhart Aquarium. Explore the great unknown alongside our scientists as they uncover the secrets of our world's critically important reefs. Visitors to the Academy's aquarium can take a closer look at many mesophotic marine creatures from around the world—and discover why they deserve protection—in Twilight Zone:Deep Reefs Revealed.
