DOI: https://doi.org/10.3897/zookeys.1274.176711
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41929860
تاريخ النشر: 2026-03-24
المؤلف: Zhenyun Du
الموضوع الرئيسي: أبحاث علم الأحياء البحرية والبيئة
نظرة عامة
منطقة كلاريون-كليبرتون (CCZ) في وسط شرق المحيط الهادئ غنية بإيداعات العقد المنغنيزية وهي حالياً نقطة محورية لاستكشاف التعدين في أعماق البحار. ومع ذلك، فإن التحدي الكبير في تقييم التأثيرات البيئية للأنشطة التعدينية المحتملة هو الفهم المحدود لفاونا المنطقة. لمعالجة هذه الفجوة، أطلقت السلطة الدولية لقاع البحار (ISA) مبادرة المعرفة المستدامة لقاع البحار: حملة ألف سبب، التي تهدف إلى توثيق 1000 نوع جديد قبل نهاية العقد.
في فبراير 2024، تم عقد ورشة عمل تصنيفية بعنوان “أنواع جديدة من الأمفيبودا من منطقة كلاريون-كليبرتون” في جامعة لودز، بولندا، مما أسفر عن تحديد ووصف 24 نوعًا جديدًا من الأمفيبودات من أعماق المحيط الهادئ الوسطى. هذه القضية الخاصة مخصصة لنشر النتائج من ورشة العمل، مما يساهم بشكل كبير في المعرفة التصنيفية لفاونا CCZ ويدعم الأهداف الأوسع لمبادرة ISA.
مقدمة
تسلط مقدمة هذه الورقة البحثية الضوء على أهمية منطقة كلاريون-كليبرتون (CCZ)، وهي منطقة شاسعة في وسط شرق المحيط الهادئ معروفة بإيداعاتها الكبيرة من العقد المنغنيزية وإمكاناتها للتعدين في أعماق البحار. على الرغم من أهميتها البيئية، هناك فجوة حرجة في فهم تنوع الفاونا في الأعماق داخل هذه المنطقة، حيث حدد تقييم حديث 5,578 نوعًا من الميتازوان، منها 88-92% لا تزال غير مسماة. يُعزى هذا النقص في الأوصاف الرسمية للأنواع إلى نقص التمويل للعمل التصنيفي، مما يؤدي إلى التعرف على العديد من الأنواع فقط من خلال أسماء أو رموز مؤقتة.
يؤكد المؤلفون أنه بينما يمكن إجراء تقييمات أولية للتنوع البيولوجي باستخدام هذه التسميات المؤقتة، فإن الأنواع الموصوفة رسميًا فقط يمكن الاعتراف بها من قبل المجتمع العلمي والمساهمة في جهود الحفظ. علاوة على ذلك، تجادل الورقة بأن الأنواع الموصوفة مورفولوجيًا ضرورية للمقارنات مع المجموعات التاريخية ولتقدم الأبحاث البيئية والبيوجغرافية. وبالتالي، يتم تقديم الوصف الرسمي للأنواع الجديدة كخطوة حيوية للاعتراف بالتنوع البيولوجي وفهم الأدوار البيئية التي تلعبها هذه الأنواع داخل نظمها البيئية.
الطرق
في هذا القسم، يتم تفصيل الطرق المستخدمة لجمع المواد في العدد الخاص، مع التركيز على المحيط الهادئ الوسطى الشرقية، وخاصة منطقة كلاريون-كليبرتون (CCZ). تم جمع العينات بشكل أساسي خلال رحلات بحثية مختلفة على متن السفن R/V “ثومبسون” وR/V “كيلو موانا”، مع تكييف المنهجيات من Glover et al. (2015). استخدمت عملية الجمع سلكًا قاعياً (EBS) وجهاز حفر صندوق USNEL (BC)، مع بروتوكولات محددة لجمع العينات ومعالجتها، بما في ذلك الغربلة من خلال غربال 300 ميكرومتر والحفظ في 80% إيثانول عند -20 درجة مئوية.
شمل عملية الجمع إزالة المياه السطحية وفصل الكائنات الحية السطحية والرواسب للتحليل. تم أخذ عينة “فرز حي” للفحص التفصيلي، حيث تم تحديد الكائنات الفردية وحفظها لتحليل الحمض النووي. تمت معالجة الرواسب المتبقية في طبقات وثبتت بكميات كبيرة في 100% إيثانول. تم دمج جميع العينات، بما في ذلك تلك من المياه السطحية والرواسب، للتحليل الشامل. خضعت العينات المختارة لتشفير جين السيتوكروم ج أكسيداز الوحدة I (COI) وتم تصنيفها كوحدات تصنيفية تشغيلية (OTUs)، مع تخصيص الأنواع المناسبة للوصف التصنيفي خلال ورشة عمل ممولة من مبادرة المعرفة المستدامة لقاع البحار التابعة للسلطة الدولية لقاع البحار.
النتائج
تقدم البحث وصفًا لـ 24 نوعًا جديدًا من الأمفيبودات، بما في ذلك عائلة جديدة واحدة، وجنسين جديدين، مما يعزز بشكل كبير المعرفة التصنيفية لمنطقة كلاريون-كليبرتون (CCZ). تمتد الأنواع الجديدة عبر 10 عائلات من الأمفيبودات، مع مساهمات ملحوظة من عائلات Eusiridae وStilipedidae وPhoxocephalidae، من بين آخرين. تشمل النتائج الرئيسية السجلات الأولى لبعض الأجناس في شمال شرق المحيط الهادئ والأعماق السحيقة، بالإضافة إلى إضافة عدة أنواع توفر رؤى حاسمة حول تنوع وتوزيع هذه الكائنات في مواطن أعماق البحار.
تؤكد الدراسة على التحديات المستمرة في توثيق تنوع الأمفيبودات في CCZ، حيث تقدر أن حوالي 250 نوعًا قد توجد في المنطقة. يدعو المؤلفون إلى استمرار الجهود التصنيفية، مع دمج الأساليب المورفولوجية والجزيئية، لتحسين تحديد الأنواع وفهم توزيعات السكان. يتم وضع هذا العمل كخطوة أساسية نحو معالجة التأثيرات البيئية المتعلقة بالتعدين في أعماق البحار، مما يبرز أهمية التقييمات الشاملة للتنوع البيولوجي في إبلاغ استراتيجيات الحفظ.
المناقشة
تهدف حملة “ألف سبب”، التي أطلقتها مبادرة المعرفة المستدامة لقاع البحار (SSKI) بالتعاون مع السلطة الدولية لقاع البحار (ISA)، إلى معالجة الفجوات الكبيرة في المعرفة التصنيفية لفاونا أعماق البحار، وخاصة في منطقة كلاريون-كليبرتون (CCZ). على الرغم من جهود البحث الواسعة، تم وصف 13 نوعًا فقط من الأمفيبودات رسميًا من CCZ، مع هيمنة الأنواع المتغذية على الجيف. تسعى الحملة إلى تعزيز البحث التصنيفي من خلال تحديد هدف لوصف 100 نوع سنويًا على مدار عقد، مما يسهل أرشفة العينات والبيانات الجينية.
في فبراير 2024، جمعت ورشة عمل تصنيفية عقدت في جامعة لودز خبراء وباحثين في بداية حياتهم المهنية لوصف أنواع جديدة من الأمفيبودات من CCZ. أسفرت هذه الورشة عن إعداد 14 مخطوطة تفصيلية لعائلة جديدة واحدة، وجنسين جديدين، و24 نوعًا جديدًا للعلم، مما يساهم بشكل كبير في فهم تنوع الأمفيبودات في المنطقة. استخدمت الورشة تقنيات جزيئية متقدمة، بما في ذلك تشفير الحمض النووي، لدعم تحديد الأنواع، حيث تم إيداع جميع التسلسلات في GenBank ونظام بيانات باركود الحياة. تمثل الجهود التعاونية خلال هذه الورشة التزام المبادرة بتجاوز التحديات التاريخية في تصنيف أعماق البحار.
DOI: https://doi.org/10.3897/zookeys.1274.176711
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41929860
Publication Date: 2026-03-24
Author(s): Zhenyun Du
Primary Topic: Marine Biology and Ecology Research
Overview
The Clarion-Clipperton Zone (CCZ) in the central east Pacific is rich in manganese nodule deposits and is currently a focal point for deep-sea mining exploration. However, a significant challenge in assessing the ecological impacts of potential mining activities is the limited understanding of the region’s fauna. To address this gap, the International Seabed Authority (ISA) launched the Sustainable Seabed Knowledge Initiative: One Thousand Reasons campaign, which aims to document 1000 new species before the decade’s end.
In February 2024, a taxonomic workshop titled “New species of Amphipoda from the Clarion-Clipperton Zone” was held at the University of Lodz, Poland, resulting in the identification and description of 24 new amphipod species from the central Pacific abyss. This special issue is dedicated to publishing the findings from the workshop, contributing significantly to the taxonomic knowledge of the CCZ fauna and supporting the broader goals of the ISA initiative.
Introduction
The introduction of this research paper highlights the significance of the Clarion-Clipperton Zone (CCZ), a vast area in the central east Pacific known for its substantial manganese nodule deposits and potential for deep-sea mining. Despite its ecological importance, there exists a critical gap in understanding the abyssal faunal diversity within this region, with a recent assessment identifying 5,578 metazoan species, of which 88-92% remain unnamed. This lack of formal species descriptions is attributed to insufficient funding for taxonomic work, leading to many taxa being recognized only through temporary names or codes.
The authors emphasize that while preliminary biodiversity assessments can be conducted using these temporary designations, only formally described species can be acknowledged by the scientific community and contribute to conservation efforts. Furthermore, the paper argues that morphologically characterized species are essential for comparisons with historical collections and for advancing ecological and biogeographical research. Thus, the formal description of new species is presented as a vital step for recognizing biodiversity and understanding the ecological roles these species play within their ecosystems.
Methods
In this section, the methods employed for sampling materials in the Special Issue are detailed, focusing on the central-east Pacific Ocean, particularly the Clarion-Clipperton Zone (CCZ). Samples were primarily collected during various research cruises aboard the R/V “Thompson” and the R/V “Kilo Moana,” with methodologies adapted from Glover et al. (2015). The sampling utilized an epibenthic sledge (EBS) and an USNEL spade box corer (BC), with specific protocols for sample collection and processing, including sieving through a 300 µm sieve and preservation in 80% ethanol at -20 °C.
The collection process involved removing surface water and separating sediment surface biota and nodules for analysis. A “live-sort” subsample was taken for detailed examination, where individual organisms were identified and preserved for DNA analysis. The remaining sediment was processed in layers and bulk-fixed in 100% ethanol. All specimens, including those from surface water and sediment, were merged for comprehensive analysis. Selected specimens underwent cytochrome c oxidase subunit I gene (COI) barcoding and were classified as operational taxonomic units (OTUs), with suitable taxa earmarked for taxonomic description during a workshop funded by the International Seabed Authority’s Sustainable Seabed Knowledge Initiative.
Results
The research presents the description of 24 new amphipod species, including one new superfamily, one new family, and two new genera, significantly enhancing the taxonomic knowledge of the Clarion-Clipperton Zone (CCZ). The new species span across 10 amphipod families, with notable contributions from the families Eusiridae, Stilipedidae, and Phoxocephalidae, among others. Key findings include the first records of certain genera in the Northeast Pacific and abyssal depths, as well as the addition of several species that provide critical insights into the diversity and distribution of these organisms in deep-sea habitats.
The study emphasizes the ongoing challenges in fully documenting amphipod diversity in the CCZ, estimating that approximately 250 species may exist in the region. The authors advocate for continued taxonomic efforts, combining morphological and molecular approaches, to improve species identification and understanding of population distributions. This work is positioned as a foundational step towards addressing ecological impacts related to deep-sea mining, highlighting the importance of comprehensive biodiversity assessments in informing conservation strategies.
Discussion
The “One Thousand Reasons” campaign, initiated by the Sustainable Seabed Knowledge Initiative (SSKI) in collaboration with the International Seabed Authority (ISA), aims to address the significant gaps in the taxonomic knowledge of deep-sea fauna, particularly in the Clarion-Clipperton Zone (CCZ). Despite extensive research efforts, only 13 amphipod species have been formally described from the CCZ, with a predominance of scavenging species. The campaign seeks to enhance taxonomic research by setting a target of describing 100 species annually over a decade, thereby facilitating the archiving of samples and genetic data.
In February 2024, a taxonomic workshop held at the University of Lodz brought together experts and early-career researchers to describe new amphipod species from the CCZ. This workshop resulted in the preparation of 14 manuscripts detailing one new family, two new genera, and 24 species new to science, significantly contributing to the understanding of amphipod diversity in the region. The workshop utilized advanced molecular techniques, including DNA barcoding, to support species identification, with all sequences deposited in GenBank and the Barcode of Life Data System. The collaborative efforts during this workshop exemplify the initiative’s commitment to overcoming historical challenges in deep-sea taxonomy.