Распространение глубоководных креветок группы видов «Acanthephyra purpurea» в Атлантическом океане


Distribution of deep-sea shrimps of the ‘Acanthephyra purpurea’ species group in the Atlantic Ocean

Кулагин Д.Н. 

Dmitry N. Kulagin
 

Институт океанологии имени П.П. Ширшова РАН (Москва, Россия)  

Shirshov Institute of Oceanology RAS (Moscow, Russia)
 

УДК 591.9

В работе приведены данные о распространении глубоководных креветок из группы видов «Acanthephyra purpurea» в Атлантическом океане по результатам экспедиций Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН в период с 2012 по 2022 гг. В Атлантическом океане отмечены шесть видов из данной группы: A. acanthitelsonis, A. kingsleyi, A. pelagica, A. purpurea, A. quadrispinosa и A. sica. По географическому принципу эти шесть видов могут быть разделены на три пары, которые встречаются в Северной, Экваториальной или Южной Атлантике соответственно. Проведено сопоставление диапазонов географического распространения видов с современной схемой биогеографического районирования мезопелагиали, и показано их соответствие за исключением экваториальной области. Ставится вопрос о необходимости пересмотра представлений о положении границ между биогеографическими регионами в экваториальной области.

Ключевые слова: Атлантический океан; Decapoda; Acanthephyra; географическое распространение

The paper presents data on the distribution of deep-sea shrimps of the ‘Acanthephyra purpurea’ species group in the Atlantic Ocean based on expeditions of the Shirshov Institute of Oceanology RAS in the period from 2012 to 2022. Six species from this group were recorded in the Atlantic Ocean: A. acanthitelsonis, A. kingsleyi, A. pelagica, A. purpurea, A. quadrispinosa and A. sica. Geographically, the six species can be divided into three pairs that occur in the North, Equatorial, or South Atlantic, respectively. The ranges of geographic distribution of species are compared with the contemporary biogeographic classification of the mesopelagic zone. A mutual correspondence between this classification and the geographic ranges of shrimps, except in the equatorial region, is shown. It is suggested that biogeographic boundaries in the equatorial Atlantic need to be revised.

Keywords: Atlantic ocean; Decapoda; Acanthephyra; geographic distribution.

Введение

Креветки семейства Acanthephyridae широко распространены в мезопелагиали Мирового океана. Самым богатым по количеству видов является род Acanthephyra, играющий значимую роль в тропических и субтропических сообществах мезо- и батипелагиали (Vereshchaka et al., 2016). Среди представителей рода Acanthephyra выделяют комплекс видов «Acanthephyra purpurea», который включает самых массовых представителей рода. О всесветном распространении и экологической важности этого комплекса видов известно уже довольно давно (Kemp, 1939; Буруковский, Андреева, 2010). Данный комплекс включает девять видов (треть видового разнообразия рода Acanthephyra): A. acanthitelsonis Spence Bate, 1888, A. kingsleyi Spence Bate, 1888, A. pelagica (Risso, 1816), A. purpurea A. Milne-Edwards, 1881, A. quadrispinosa Kemp, 1939, A. sanguinea Wood-Mason in Wood-Mason & Alcock, 1892, A. sica Spence Bate, 1888, A.smithi Kemp, 1939 и A.trispinosa Kemp, 1939 (WoRMS, 2023). В недавнем исследовании было предложено разделить данный комплекс на две группы видов; группа « smithi» включает виды A. sanguinea, A. smithi и A. trispinosa, а группа «A. purpurea» – остальные шесть видов (Vereshchaka et al., 2022). В Атлантическом океане ранее отмечались только представители группы видов «A. purpurea» (Judkins, 2014).

По степени изученности фауны пелагических декапод Атлантический океан, по всей видимости, занимает неоспоримое лидерство. Однако последние крупные траловые съемки с целью изучения пелагической фауны открытого океана проводились практически полвека назад (Judkins, 2014). Данные о современных находках видов из группы «A. purpurea» в Атлантическом океане имеются только для ограниченных районов близ континентов (согласно базе данных GBIF https://www.gbif.org/species/2222471). Во многом это связано с дороговизной и технической сложностью получения материала из глубин открытых районов океана. Поэтому современные глубоководные сборы из центральных районов Атлантики особенно ценны.

Глубины океанов до сих пор являются наименее изученными биотопами на нашей планете (Webb et al., 2010). В 2017 г. была предпринята первая попытка провести глобальное биогеографическое районирование мезопелагической зоны (Sutton et al., 2017). В результате была предложена схема, включающая 33 экорегиона, 11 из которых выделены в Атлантическом океане. В данной статье мы приводим сведения о современных находках глубоководных пелагических креветок из группы видов «A. purpurea» в центральных районах Атлантического океана и сопоставляем особенности распространения видов с современной схемой биогеографического районирования мезопелагиали.

Материал и методика

Материалом для работы послужили экспедиционные сборы Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН в Атлантическом океане в период с 2012 по 2022 гг. (табл. 1). В качестве орудий сбора были использованы сеть Богорова-Расса (входное отверстие 1 м², ячея 500 мкм), трал Айзекса-Кидда (входное отверстие 5,5 м², ячея 5 мм) либо сеть Бонго (входное отверстие 0,28 м², ячея 500 мкм). Пробы брались от глубин 3000–500 м до поверхности, преимущественно в ночное время. После поднятия проб и первичной сортировки креветки фиксировались либо раствором формалина (4%), либо этиловым спиртом (96°). Таксономическое определение проводилось до видового уровня с использованием бинокуляра Olympus SZ51 и ключа из Chace (1986).

Результаты и обсуждение

В сборах нами были обнаружены все шесть видов креветок из группы «A. purpurea», ранее отмечавшиеся в Атлантическом океане. Общее их количество составило 120 особей. По географическому распространению все виды могут быть разделены на три пары: (1) A. pelagica и A. purpurea населяют преимущественно субтропические воды Северного полушария, (2) A. acanthitelsonis и A. kingsleyi – тропические воды вблизи экватора, (3) A. quadrispinosa и A. sica – субтропические и умеренные воды Южного полушария (табл. 2). Таким образом, в широтном направлении происходит последовательная смена пар. В каждой из этих пар количественно преобладали морфологически близкие виды A. purpurea и A. quadrispinosa, а также A. kingsleyi. На их долю пришлось 79% от общего количества пойманных животных. Североатлантические виды A. pelagica и A. purpurea имеют сходные широтные диапазоны распространения (табл. 2). Наши сборы ограничены 42°с.ш., но известно, что оба вида встречаются и в более высоких широтах, до 50–60°с.ш. (Буруковский, Андреева, 2010). В Южной Атлантике виды A. quadrispinosa и A. sica совместно отмечены только на 31.2°с.ш. Остальные находки A. quadrispinosa лежат к северу, до 25.56°с.ш. A. sica, в свою очередь, отмечена в более высоких широтах, поднимаясь до 45.80°ю.ш. Полученные нами сведения о распространении креветок из группы видов «A. purpurea» в целом согласуются с данными предыдущих исследователей о находках рассматриваемых видов в Атлантическом океане (Буруковский, Роменский, 1982; Burukovsky, 1996; Judkins, 2014).

Таблица 1. Перечень рейсов, год их проведения, количество станций, на которых были обнаружены креветки из группы видов «A. purpurea», их координаты, орудия лова и диапазон глубин ловов

Table 1. List of cruises, their years, number of stations where shrimp from the ‘A. purpurea’ species group were caught, their coordinates, gears and depth range

Обозначения: «БР» и «Бонго» – сеть Богорова-Расса и Бонго соответственно; «трал» – трал Айзекса-Кидда.

Designations: “BR” and “Bongo” – Bogorov-Rassand Bongo plankton nets, respectively; “trawl” – non-closing Isaacs-Kidd midwater trawl

Таблица 2. Встречаемость представителей группы видов «A. purpurea» в сборах ИО РАН 2012–2023 гг. в Атлантическом океане. Приведено общее количество находок, широтный диапазон видов и их встречаемость в биогеографический районах в соответствии с классификацией Sutton et al., 2017

Table 2. Occurrences of specimens of the ‘A. purpurea’ species group in the Atlantic Ocean (IO RAS collections, 2012–2023). The total number of occurrences, latitudinal range of species, and their occurrence in biogeographic areas according to the classification of Sutton et al., 2017 are given

Мы провели сравнение полученных данных по географическому распространению видов с современной схемой биогеографического районирования мезопелагиали (Sutton et al., 2017). Виды A. pelagica и A. purpurea отмечены в двух экорегионах: по всей Центральной Северной Атлантике, за исключением самой южной области, и в северной части Мавритании и о-вов Зеленого Мыса (рис.). Виды A. acanthitelsonis и A. kingsleyi отмечены в трех экорегионах: самые южные районы Центральной Северной Атлантики и Мавритании/о-вов Зеленого Мыса, а также северные и центральные районы Тропической и Западной Экваториальной Атлантики. A. quadrispinosa отмечена исключительно в экорегионе Южная Атлантика. В то время как A. sica встречается в трех экорегионах – в Южной Атлантике, пересекает Циркумглобальный Субтропический фронт и проникает в Субантарктические воды (рис.). Таким образом, в субтропических и умеренных водах диапазоны распространения креветок группы «A. purpurea» соответствую предложенной схеме биогеографического районирования мезопелагиали, чего нельзя сказать о тропической области. Судя по нашим данным, южная граница экорегиона Центральная Северная Атлантика, и соответственно, северная граница экорегиона Тропическая и Западная Экваториальная Атлантика должны располагаться несколько севернее, в районе 11–12°с.ш. К сходным результатам привели исследования мезопелагических эуфаузиид рода Hansarsia (ранее Nematoscelis) (Kulagin et al., 2021). Экорегион Мавритания/о-ва Зеленого Мыса не является однородным, т.к. на его южной и северной периферии отмечены разные виды креветок. Эти различия, вероятно, связаны с гидрологическими особенностями района, поскольку через его центральную часть (в районе мыса Кап-Блан) проходит граница двух водных масс (Sutton et al., 2017). Наши данные не позволяют судить о точности проведения границы между регионами Тропическая и Западная Экваториальная Атлантика и Южная Атлантика, т.к. она проведена через центральные олиготрофные районы Южно-Атлантического круговорота, где не были отмечены креветки из группы видов «A. purpurea». Тем не менее, есть предпосылки к тому, что биогеографическая граница в этом районе может проходить несколько севернее (в районе 7°ю.ш.), по крайней мере для некоторых видов. Наши находки тропических видов A. acanthitelsonis и A. kingsleyi ограничены экваториальной областью 12°с.ш. –7°ю.ш. Для экваториальной области (1°ю.ш. –5°с.ш.) было показано существование генетически обособленной популяции мезопелагического вида щетинкочелюстных Pseudosagitta maxima (Kulagin, Neretina, 2017).

Рисунок. Карты распространения креветок из группы видов «A. purpurea» в Атлантическом океане по материалам сборов ИО РАН в 2012–2023 гг. Контурами выделены экорегионы в соответствии со схемой биогеографического районирования мезопелагиали по (Sutton et al., 2017): (1) – Арктика, (2) – Субарктика и северо-западная Атлантика, (3) Северо-Атлантическое течение, (4) – Центральная Северная Атлантика, (5) – Мавритания и о-ва Зеленого Мыса, (6) – Гвинейская котловина и Восточная Экваториальная Атлантика, (7) – Тропическая и Западная Экваториальная Атлантика, (8) – Бенгальский апвеллинг, (9) – Южная Атлантика, (10) – Циркумглобальный Субтропический фронт, (11) – Субантарктические воды

Figure. Distribution maps of shrimps from the ‘A. purpurea’ species group in the Atlantic Ocean based on the materials of the IO RAS sampling in 2012–2023. Contours indicate ecoregions according to the biogeographic classification of the mesopelagic zone (Sutton et al, 2017): (1) – Arctic, (2) – Northwest Atlantic, Subarctic, (3) – North Atlantic Drift, (4) – Central North Atlantic, (5) – Mauritania/Cape Verde, (6) – Guinea Basin and East Equatorial Atlantic, (7) – Tropical and West Equatorial Atlantic, (8) – Benguela Upwelling, (9) – South Atlantic, (10) – Circumglobal Subtropical Front, (11) – Subantarctic waters

Наши результаты свидетельствуют о том, что предложенная в 2017 г схема биогеографического районирования мезопелагиали нуждается в коррекции. Об этом заявляли и сами авторы работы (Sutton et al., 2017), указывая, что предложенная схема не является окончательной, а лишь служит ориентиром в продолжающемся процессе сбора новых данных, их анализа и интерпретации.

Материал для исследования был получен в рамках государственного задания Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН № FMWE-2021-0009.

Благодарности. Мы выражаем большую благодарность С.Г. Кобылянскому, Т.Н. Молодцовой, А.В. Мишину, В.И. Гагарину, Г.А. Абызовой за отбор креветок рода Acanthephyra в 37-м и 39-м рейсах НИС «Профессор Логачев», в 37-м рейсе НИС «Академик Сергей Вавилов» и 87-м рейсе НИС «Академик Мстислав Келдыш».

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.

Список литературы

1. Буруковский Р.Н., Андреева В.М. О географическом распространении, батиметрическом распределении и биологии креветки Acanthephyra pelagica (Risso 1816) (Decapoda, Oplophoridae) // Журнал Сибирского федерального университета. Биология. 2010. Т. 3, № С. 303–321.
2. Буруковский Р.Н., Роменский Л.Л. Новые нахождения нескольких видов креветок и описание Pasiphaea natalensis n // Зоологический журнал. 1982. Т.61, №12. С. 1797–1801.
3. Burukovsky R.N. Shrimp fauna (Crustacea: Decapoda) of the North Atlantic subtropical convergence // ARQUIPÉLAGO. Ciências Biológicas e Marinhas= Life and Marine Sciences. 1996. V.  P. 7–15.
4. Chace F.A. The caridean shrimps (Crustacea: Decapoda) of the “Albatross” Philippine Expedition 1907– Part 4: Oplophoridae and Nematocarcinidae // Smithsonian contributions to zoology. 1986. V. 432. P. 1–82.
5. Judkins D.C. Geographical distribution of pelagic decapod shrimp in the Atlantic Ocean // Zootaxa. 2014. V.3895, №3. P.301–345. DOI: https://doi.org/10.11646/zootaxa.3895.3.1
6. Kemp S. On Acanthephyra purpurea and its allies (Crustacea Decapoda: Hoplophoridæ) // Annals and Magazine of Natural History. V.4. P.568–579.
7. Kulagin D.N., Lunina A.A., Simakova U.V., Vereshchaka A.L. Progressing diversification and biogeography of the mesopelagic Nematoscelis (Crustacea: euphausiacea) in the Atlantic // ICES Journal of Marine Science. 2021. V. 78, №9. P. 3457–3463. DOI: https://doi.org/10.1093/icesjms/fsab028
8. Kulagin D.N., Neretina T.V. Genetic and morphological diversity of the cosmopolitan chaetognath Pseudosagitta maxima (Conant, 1896) in the Atlantic Ocean and its relationship with the congeneric species // ICES Journal of Marine Science. 2017. V. 74, №7. P. 1875–1884. DOI: https://doi.org/10.1093/icesjms/fsw255
9. Sutton R.T., McCarthy G.D., Robson J., Sinha B., Archibald A., Gray L.J. Atlantic multi-decadal variability and the UK ACSIS programme // Bulletin of the American Meteorological Society. 2017. V. 99. P. 415–425. DOI: https://doi.org/10.1175/BAMS-D-16-0266.1
10. Vereshchaka A.L., Abyzova G., Lunina A., Musaeva E., Sutton T. A novel approach reveals high zooplankton standing stock deep in the sea // Biogeosciences. 2016. V. 13. P. 6261– DOI: https://doi.org/10.5194/bg-13-6261-2016
11. Vereshchaka A., Kulagin D., Lunina A. Discovery of a new species provides a deeper insight into taxonomic grouping of the deep-sea genus Acanthephyra (Crustacea: Decapoda) // Diversity. 2022. V. 14. P.  DOI: https://doi.org/10.3390/d14110907
12. Webb T.J., Vanden Berghe E., O’Dor R. Biodiversity’s big wet secret: the global distribution of marine biological records reveals chronic under-exploration of the deep pelagic ocean // PLoS One. 2010. V. 5, №8. P. e10223. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0010223
13. WoRMS Editorial Board. World Register of Marine Species. URL: https://www.marinespecies.org. (дата обращения – 30.11.2023) DOI:https://doi.org/14284/170

Статья поступила в редакцию 14.11.2023
После доработки 05.12.2023
Статья принята к публикации 10.12.2023

Об авторе

Кулагин Дмитрий Николаевич − Dmitry N. Kulagin

кандидат биологических наук
старший научный сотрудник, Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия (Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia), лаборатория Структуры и динамики планктонных сообществ.

kulagin.dima@gmail.com

https://orcid.org/0000-0002-5521-8598

Корреспондентский адрес: Россия, 117997, г. Москва, Нахимовский проспект, 36, ИОРАН. Телефон (499) 124-79-96.

ССЫЛКА:

Кулагин Д.Н. Распространение глубоководных креветок группы видов «Acanthephyra purpurea» в Атлантическом океане // Экология гидросферы. 2023. №2 (10). С. 32–38. URL: http://hydrosphere-ecology.ru/390

DOI – https://doi.org/10.33624/2587-9367-2023-2(10)-32-38             EDN – UVUSXV 

При перепечатке ссылка на сайт обязательна

Distribution of deep-sea shrimps of the ‘Acanthephyra purpurea’ species group in the Atlantic Ocean

Dmitry N. Kulagin

Shirshov Institute of Oceanology RAS (Moscow, Russia)

The paper presents data on the distribution of deep-sea shrimps of the ‘Acanthephyra purpurea’ species group in the Atlantic Ocean based on expeditions of the Shirshov Institute of Oceanology RAS in the period from 2012 to 2022. Six species from this group were recorded in the Atlantic Ocean: A. acanthitelsonis, A. kingsleyi, A. pelagica, A. purpurea, A. quadrispinosa and A. sica. Geographically, the six species can be divided into three pairs that occur in the North, Equatorial, or South Atlantic, respectively. The ranges of geographic distribution of species are compared with the contemporary biogeographic classification of the mesopelagic zone. A mutual correspondence between this classification and the geographic ranges of shrimps, except in the equatorial region, is shown. It is suggested that biogeographic boundaries in the equatorial Atlantic need to be revised..

Keywords: Atlantic ocean; Decapoda; Acanthephyra; geographic distribution.

References

1. Burukovsky R.N. Shrimp fauna (Crustacea: Decapoda) of the North Atlantic subtropical convergence. ARQUIPÉLAGO. Ciências Biológicas e Marinhas = Life and Marine Sciences. V.14. P. 7–15.
2. Burukovsky R.N., Andreeva V.M. O geograficheskom rasprostranenii, batimetricheskom raspredelenii i biologii krevetki Acanthephyra pelagica (Risso 1816) (Decapoda, Oplophoridae) [On the geographical distribution, bathymetric distribution and biology of the shrimp Acanthephyra pelagica (Risso 1816) (Decapoda, Oplophoridae)]. ZHurnal Sibirskogo federal'nogo universiteta. Biologiya. [Journal of the Siberian Federal University. Biology]. V.3. №3. P. 303–321. (in Russ.)
3. Burukovsky R.N., Romensky L.L. Novye nahozhdeniya neskol'kih vidov krevetok i opisanie Pasiphaea natalensis sp. n [New findings of several species of shrimp and description of Pasiphaea natalensis n]. Zoologicheskij zhurnal [Zoological Journal]. 1982. V.61. №12. P. 1797–1801. (in Russ.)
4. Chace F.A. The caridean shrimps (Crustacea: Decapoda) of the “Albatross” Philippine Expedition 1907-1910, Part 4: Oplophoridae and Nematocarcinidae. Smithsonian contributions to zoology. 1986. V.432. P. 1–
5. Judkins D.C. Geographical distribution of pelagic decapod shrimp in the Atlantic Ocean. 2014. V.3895. №3. P. 301–345. DOI: https://doi.org/10.11646/zootaxa.3895.3.1
6. Kemp S. On Acanthephyra purpurea and its allies (Crustacea Decapoda: Hoplophoridæ). Annals and Magazine of Natural History. V.4. P.568–579.
7. Kulagin D.N., Lunina A.A., Simakova U.V., Vereshchaka A.L. Progressing diversification and biogeography of the mesopelagic Nematoscelis (Crustacea: euphausiacea) in the Atlantic. ICES Journal of Marine Science. V.78. №9. P. 3457–3463. DOI: https://doi.org/10.1093/icesjms/fsab028
8. Kulagin D.N., Neretina T.V. Genetic and morphological diversity of the cosmopolitan chaetognath Pseudosagitta maxima (Conant, 1896) in the Atlantic Ocean and its relationship with the congeneric species. ICES Journal of Marine Science. V.74. №7. P. 1875–1884. DOI: https://doi.org/10.1093/icesjms/fsw255
9. Sutton R.T., McCarthy G.D., Robson J., Sinha B., Archibald A., Gray L.J. Atlantic multi-decadal variability and the UK ACSIS programme. Bulletin of the American Meteorological Society. 2017. V.99. P. 415–425. DOI: https://doi.org/10.1175/BAMS-D-16-0266.1
10. Vereshchaka A., Kulagin D., Lunina A. Discovery of a new species provides a deeper insight into taxonomic grouping of the deep-sea genus Acanthephyra (Crustacea: Decapoda). 2022. V.14. P. 907. DOI: https://doi.org/10.3390/d14110907
11. Vereshchaka A.L., Abyzova G., Lunina A., Musaeva E., Sutton T. A novel approach reveals high zooplankton standing stock deep in the Biogeosciences. 2016. V.13. P. 6261–6271. DOI: https://doi.org/10.5194/bg-13-6261-2016
12. Webb T.J., Vanden Berghe E., O’Dor R. Biodiversity’s big wet secret: the global distribution of marine biological records reveals chronic under-exploration of the deep pelagic ocean. PLoS One. V.5. №8. P. e10223. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0010223
13. WoRMS Editorial Board. World Register of Marine Species. URL: https://www.marinespecies.org. (Accessed 30.11.2023). DOI: https://doi.org/14284/170

Authors

 Kulagin Dmitry N.

P.P. Shirshov Institute of Oceanology RAS, Moscow, Russia

kulagin.dima@gmail.com

https://orcid.org/0000-0002-5521-8598

ARTICLE LINK:

Kulagin D.N. Distribution of deep-sea shrimps of the ‘Acanthephyra purpurea’ species group in the Atlantic Ocean. Hydrosphere Ecology. 2023. №2 (10). P. 32–38. URL: http://hydrosphere-ecology.ru/390

DOI – https://doi.org/10.33624/2587-9367-2023-2(10)-32-38             EDN – UVUSXV 

When reprinting a link to the site is required

Уважаемые коллеги! Если Вы хотите получить версию статьи в формате PDF, пожалуйста, напишите в редакцию, и мы ее вам с удовольствием пришлем бесплатно. 

Адрес - info@hydrosphere-ecology.ru

При перепечатке ссылка на сайт обязательна

На ГЛАВНУЮ

К разделу ПУБЛИКАЦИИ