Una especie recientemente descrita de pez mariposa filipino marrón y blanco:el carismático Roa rumsfeldi - hizo un fantástico, 7, 000 millas de viaje antes de sorprender a los científicos con su estado desconocido. Los especímenes vivos recolectados de 360 pies debajo de la superficie del océano en el Pasaje de la Isla Verde de Filipinas pasaron desapercibidos hasta que una sola espina de aleta negra alertó a los biólogos de acuarios en San Francisco. Investigadores de buceo profundo del equipo Hope for Reefs de la Academia de Ciencias de California, con la ayuda de secuenciación genética de un equipo de padres e hijos, comparten su descubrimiento de una quinta especie de Roa esta semana en ZooKeys . Crédito:© 2017 Luiz Rocha y la Academia de Ciencias de California
Una especie recién descrita de pez mariposa filipino marrón y blanco:el carismático Roa rumsfeldi —Hecho un fantástico, 7, 000 millas de viaje antes de sorprender a los científicos con su estado desconocido. Los especímenes vivos recolectados de 360 pies debajo de la superficie del océano en el Pasaje de la Isla Verde de Filipinas pasaron desapercibidos hasta que una sola espina de aleta negra alertó a los biólogos de acuarios en San Francisco. Investigadores de buceo profundo del equipo Hope for Reefs de la Academia de Ciencias de California, con la ayuda de secuenciación genética de un equipo de padres e hijos, comparten su descubrimiento de una quinta especie de Roa esta semana en ZooKeys .
"Llamamos a este pez de arrecife Roa rumsfeldi porque, como dijo una vez Donald Rumsfeld, algunas cosas son realmente 'incógnitas desconocidas, '", dice el autor principal, el Dr. Luiz Rocha, Curador de la Academia de ictiología y codirector de su iniciativa Hope for Reefs para investigar, explorar, y sostener los arrecifes globales. "Este pez nos tomó completamente desprevenidos. Después de viajar desde los profundos arrecifes de Filipinas hasta nuestro acuario en San Francisco, El ex biólogo y coautor del acuario de la Academia Matt Wandell notó una espina de aleta negra que se veía diferente a otros Roa conocidos que hemos recolectado en el pasado. Fue un momento de bombilla para todos nosotros ".
Los peces mariposa, que lucen patrones llamativos, son especies icónicas de arrecifes de coral. Debido a que la taxonomía de este grupo se comprende relativamente bien, los científicos no esperaban encontrar una especie desconocida en una expedición reciente.
Bajo presión
Solo se sabe que Roa Rumsfeldi y sus parientes cercanos viven en arrecifes mesofóticos de la "zona crepuscular", un lugar donde la luz del sol es escasa y los buceadores con equipo de buceo tradicional no pueden visitar con seguridad. En la estrecha franja entre los arrecifes poco profundos llenos de luz y el mar profundo y negro como la boca del lobo, estos arrecifes mesofóticos poco conocidos, ubicado de 200 a 500 pies debajo de la superficie del océano, son el hogar de una vida marina fascinantemente diversa y previamente desconocida. Como parte de su iniciativa Hope for Reefs, Científicos de la Academia especialmente capacitados están explorando estas fronteras relativamente desconocidas con la ayuda de equipos de alta tecnología como rebreathers de circuito cerrado, que requieren un entrenamiento extenso y les permiten extender su tiempo de investigación bajo el agua.
"El esfuerzo de equipo entre los científicos de nuestro museo y los biólogos de acuarios ayudó a agregar un nuevo pez al árbol de la vida, "dice Rocha, agregando que la colaboración no es la única razón por la que este descubrimiento de peces se siente particularmente especial. "Mi hijo adolescente Gabriel ayudó a secuenciar sus genes durante una pasantía de verano; su madre y yo lo ayudamos a mostrarle cómo usar procesos genómicos complicados para observar más de cerca el ADN del pez. Esto es parte de cómo demostramos que una especie es distinta, y siempre es un placer compartir ese aprendizaje con los jóvenes ". Gabriel Rocha, un estudiante de segundo año de secundaria en ese momento, ayudó a secuenciar el gen de la citocromo oxidasa I del ADN mitocondrial, también conocido como el gen del "código de barras". El proceso desde la extracción de ADN hasta la amplificación y secuenciación lleva solo unos días:un proyecto ideal para abreviar, pasantías en profundidad. Crédito:© 2016 Luiz Rocha y la Academia de Ciencias de California
Como parte de su investigación impulsada por expediciones, Rocha y sus colegas de la Academia a veces recolectan peces vivos que creen que son especies desconocidas para estudiar su comportamiento (lo que permite una investigación más sólida) e inspirar al público a conectarse con la vida hermosa y única del arrecife durante las visitas al acuario.
"Nuestros cuerpos humanos no son realmente comprimibles, "dice Bart Shepherd, Director del Steinhart Aquarium y co-líder de la iniciativa Hope for Reefs de la Academia, "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."
Un asunto de familia
"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, hermosa, 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.
