ลักษณะสัณฐานวิทยาและความผันแปรทางพันธุกรรมของแมงกะพรุนกล่อง Chiropsoides buitendijki จากจังหวัดสงขลา ตรัง และพังงา
Morphology and Molecular Analyses of Box Jellyfish Chiropsoides buitendijki from Songkla, Trang and Phang-Nga Provinces
Keywords:
แมงกะพรุนกล่อง , Chiropsoides buitendijki , ไมโทคอนเดรียดีเอ็นเอ , อ่าวไทย , อันดามัน, box jellyfish , mitochondrial DNA , Gulf of Thailand , AndamanAbstract
แมงกะพรุนกล่อง Chiropsoides buitendijki พบแพร่กระจายทั้งฝั่งอ่าวไทยและทะเลอันดามัน เป็นแมงกะพรุนกล่อง ที่มีพิษรุนแรง สามารถทำให้บาดเจ็บจนถึงเสียชีวิตได้ อย่างไรก็ตาม การอธิบายลักษณะสัณฐานของกระพรุนกล่องชนิดนี้ ในประเทศไทย มาจากตัวอย่างจากทะเลอันดามันเท่านั้น และมีข้อสังเกตเบื้องต้นว่าขนาดของตัวอย่างที่พบจากทะเลอันดามัน แตกต่างจากที่พบในอ่าวไทย การศึกษาครั้งนี้จึงได้ตรวจสอบลักษณะสัณฐานของ C. buitendijki ร่วมกับลักษณะทางพันธุกรรม ด้วยลำดับนิวคลีโอไทด์ บางส่วนของยีนไซโทโครมออกซิเดส จากไมโทคอนเดรีย (Cytochrome oxidase subunit I) ความยาว 790 คู่เบส ในตัวอย่างจากอ่าวไทย (จังหวัดสงขลา, N=5) และ ทะเลอันดามัน (จังหวัดพังงา, N=30; จังหวัดตรัง, N=40) ที่รวบรวม ในปี พ.ศ. 2560-2561 ผลการศึกษาพบความแตกต่างของขนาดลำตัว และรูปร่าง Rhopaliar niche ostia ระหว่างตัวอย่างจาก อ่าวไทย และทะเลอันดามัน โดยตัวอย่างจากอ่าวไทยมีขนาดใหญ่กว่า (ค่าเฉลี่ยความกว้างและความสูงของหมวกร่ม = 48.4±0.46 และ 68.0±0.90 มิลลิเมตร) ตัวอย่างทะเลอันดามัน (30.5 ±0.55 และ 31.9 ±0.58 มิลลิเมตร) ตัวอย่างอ่าวไทยมีรูปร่างของ rhopaliar niche ostia เป็นแบบ u-shape ซึ่งแตกต่างจากแบบ dome shape ตัวอย่างจากทะเลอันดามัน นอกจากนี้ ยังพบความผันแปรทางพันธุกรรมระหว่างตัวอย่างอ่าวไทย และทะเลอันดามัน โดยระยะห่างทางพันธุกรรม และแผนภูมิความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการ แสดงความแตกต่างระหว่างตัวอย่างจากอ่าวไทย และทะเลอันดามันอย่างชัดเจน (ระยะห่างทางพันธุกรรมเท่ากับ 8.6- 9.2%) อย่างไรก็ตาม ระดับความแตกต่างดังกล่าวอาจยังไม่เพียงพอที่จะยืนยันความแตกต่างระดับชนิดได้ ผลการศึกษาชี้ประเด็นความคลุมเครือของชนิด และสายวิวัฒนาการของแมงกะพรุนกล่องชนิดนี้ในน่านน้ำไทย ดังนั้นจึงที่ควรมีการศึกษาจำนวนตัวอย่างแมงกะพรุนกล่องเพิ่มเติมให้ครอบคลุมชายฝั่งของอ่าวไทย และ ทะเลอันดามัน A highly poisonous box jellyfish, Chiropsoides buitendijki, is distributed throughout Thai waters, the Gulf of Thailand (GoT), and the Andaman Sea. However, its descriptions to date have been inferred only from the Andaman samples. Anecdotal observations suggest size differences between the Gulf of Thailand and the Andaman samples. This study, therefore, examined the morphology, and genetic variation, based 790 base pairs of nucleotide sequences of mitochondrial Cytochrome Oxidase subunit I gene (COI), specimens from the Gulf of Thailand (Songkhla Province, N=5) and the Andaman Sea (Phang Nga Province, N=30; Trang Province, N=40) collected in 2017-2018. We detected notable differences in bell size and shapes of rhopaliar niche ostia between the Gulf of Thailand and the Andaman samples. Samples from the Gulf of Thailand were larger (mean bell width and height = 48.4±0.46 และ 68.0±0.90 mm) than those from the Andaman Sea (mean bell width and height = 30.5 ±5.5 and 31.9 ±0.58 mm). rhopaliar niche ostia shapes were U-shape (GoT) and Dome shape (Andaman Sea). In addition, genetic distances and ML phylogenetic analyses revealed a genetic distinction between the two regions (genetic distance = 8.6-9.2%). However, the observed differences are within the intraspecific variation. Results suggested that distinct genetic lineages might exist in Thai waters. The confirmation of the taxonomic status of this species may require additional specimens covering the entire distribution range in Thai waters.References
Acevedo, M. J., Straehler-Pohl, I., Morandini, A. C., Stampar, S. N., Bentlage, B., Matsumoto, G. I., Yanagihara, A., Toshino, S., Bordehore, C., & Fuentes, V. L. (2019). Revision of the genus Carybdea (Cnidaria: Cubozoa: Carybdeidae): clarifying the identity of its type species Carybdea marsupialis. Zootaxa, 4543(4), 515-548.
Aongsara, S., Buabanjong, T., & Thaiklang. T. (2012). Diversity and Distribution of jellyfish along the coast of Nakhon Si Thammrat, Songkhla and Pattani Province. Marine and Coastal Resources Research and Development Institute. Techical paper no. 2/2012. (in Thai).
Aungtonya, C., & Chanachon, K. (2012). Species and distribution of venomous jellyfish in coastal ares of Phuket Province 1/2012, 38
Aungtonya, C., Xiao, J., Zhang, X., & Wutthituntisil, N. (2018). The genus Chiropsoides (Chirodropida: Chiropsalmidae) from the Andaman Sea, Thai waters. Acta Oceanologica Sinica, 37(10), 119-125.
Bucklin, A., Bentley, A. M., & Franzen S. P. (1998). Distribution and relative abundance of Pseudocalanus moultoni and P. newmani (Copepoda: Calanoida) on Georges Bank using molecular identification of sibling species. Mar. Biol. ,132,97–106.
Benzie, J. (1998). Genetic structure of marine organisms and SE Asian biogeography. Biogeography and geological evolution of SE Asia, 30, 197-209.
Casquet, J., Thebaud, C., & Gillespie, R. G. (2012). Chelex without boiling, a rapid and easy technique to obtain stable amplifiable DNA from small amounts of ethanol‐stored spiders. Molecular ecology resources, 12(1), 136-141.
Dawson, M. N. (2005). Incipient speciation of Catostylus mosaicus (Scyphozoa, Rhizostomeae, Catostylidae), comparative phylogeography and biogeography in south-east Australia. Journal of Biogeography, 32(3), 515-533. doi:10.1111/j.1365-2699.2004.01193.x.
Fenner, P. J. (2005). Venomous jellyfish of the world. SPUMS JOURNAL, 35(3), 131.
Fernando, M. (1992) Some hazards of diving. Ceylon Med J ,37,72–80.
Gershwin, L. (2006). Comments on Chiropsalmus (Cnidaria: Cubozoa: Chirodropida): a preliminary revision of the Chiropsalmidae, with descriptions of two new genera and two new species. Zootaxa,1231(1), 1-42.
Haeckel, E. (1880) System der Acraspeden. Zweite Halfte des System der Medusen. G. Fischer, Jena, 20, 361–672.
Holst, S., & Laakmann, S. (2014). Morphological and molecular discrimination of two closely related jellyfish species, Cyanea capillata and C. lamarckii (Cnidaria, Scyphozoa), from the northeast Atlantic. Journal of Plankton Research, 36, 48-63.
Horst, R. (1907) On a new cubomedusa from the Java-Sea: Chiropsalmus buitendijki. Notes from the Leyden Museum, 29, 101–106.
Huang, X., & Madan, A. (1999). CAP3: A DNA sequence assembly program. Genome research, 9(9), 868-877.
Huang, D., Meier, R. & Todd, P.A. (2008) Slow Mitochondrial COI Sequence Evolution at the Base of the Metazoan Tree and Its Implications for DNA Barcoding. J Mol Evol 66:167–174. DOI 10.1007/s00239-008-9069-5.
Kimura, M. (1980). A simple method for estimating evolutionary rates of base substitutions through comparative studies of nucleotide sequences. Journal of molecular evolution, 16(2), 111-120.
Kingsford, M. J., & Mooney, C. J. (2014). The Ecology of Box Jellyfishes (Cubozoa). In Jellyfish Blooms (267-302).
Knowlton, N., & Weigt, L. A. (1998). New dates and new rates for divergence across the Isthmus of Panama. Proceedings of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences, 265(1412), 2257-2263.
Knowlton, N. 2000. Molecular genetic analyses of species boundaries in the sea. Hydrobiologia, 420, 73–90.
Kramp, P.L. (1961) Synopsis of the medusae of the world. Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom, 40, 1–469.
Krumbach, T. (1925) Scyphozoa. In: Kükenthal, W. & Krumbach, T. (Ed.), Handbuch der Zoologie. W. de Gruyer, Berlin, 522–686.
Kumar, S., Stecher, G., & Tamura, K. (2016). MEGA7: molecular evolutionary genetics analysis version 7.0 for bigger datasets. Molecular biology and evolution, 33(7), 1870-1874.
Lawley, J. W., Ames, C. L., Bentlage, B., Yanagihara, A., Goodwill, R., Kayal, E., & Collins, A. G. (2016). Box Jellyfish Alatina alata Has a Circumtropical Distribution. Biol Bull, 231(2), 152-169. doi:10.1086/690095
Librado, P., & Rozas, J. (2009). DnaSP v5: a software for comprehensive analysis of DNA polymorphism data. Bioinformatics, 25(11), 1451-1452.
Lessios, H. A. (1998). The first stage of speciation as seen in organisms separated by the Isthmus of Panama. Endless forms: species and speciation, 186-201.
Lessios, H. A., Kessing, B. D., & Pearse, J. S. (2001). Population structure and speciation in tropical seas: global phylogeography of the sea urchin Diadema. Evolution, 55(5), 955-975.
Marine and Coastal Resources Research & Development Institute. (2015). Diversity Study Guide of jellyfish in Thai waters. 133. (in Thai)
McManus, J. (1985). Marine speciation tectonic and sea level changes in Southeast Asia. Paper presented at the Proc 5th Intl Coral Reef Symposium (Tahiti), 1985.
Menon, M.G.K. (1936) Scyphomedusae of Krusadai Island. Bull Madras Gov Mus. Nat Sci Nat Hist Sect, 1, 1–9
Nei, M. (1987). Molecular evolutionary genetics. Columbia university press.
Ortman, B.D., Bucklin, A., Pages, F. & Youngbluth, M. (2010). DNA Barcoding the Medusozoa using mtCOI. Deep Sea Research II, 57,2148-2156. doi:10.1016/j.dsr2.2010.09.017.
Peek, A. S., Gustafson, R. G., Lutz, R. A., & Vrijenhoek, R. C. (1997). Evolutionary relationships of deep-sea hydrothermal vent and cold- water seep clams (Bivalvia: Vesicomyidae): results from mitochondrial cytochrome oxidase subunit I. Mar. Biol., 130, 151–161.
Pontin, D. R., & Cruickshank, R. H. (2012). Molecular phylogenetics of the genus Physalia (Cnidaria: Siphonophora) in New Zealand coastal waters reveals cryptic diversity. Hydrobiologia, 686(1), 91-105.
Sinsakul, S. (1992). Evidence of quarternary sea level changes in the coastal areas of Thailand: a review. Journal of Southeast Asian Earth Sciences, 7(1), 23-37.
Srinui, K., Ohtsuka, S., Metillo, E. B., & Nishibori, M. (2019). A new species of Acartia (Copepoda, Calanoida) from the Philippines, based on morphological and molecular analyses. ZooKeys, (814), 71.
Sucharitakul, P., Aungtonya, C., & Chomdej, S. (2016). DNA sequencing complements morphological identification of Chiropsoides from Nam Bor Bay, Phuket, Thailand. Phuket Marine Biological Center Research Bulletin, 73, 7-14.
Sucharitakul, P., Chomdej, S., Achalawitkun, T., & Arsiranant, I. (2017). Description of Chironex indrasaksajiae Sucharitakul sp. nov. (Cnidaria, Cubozoa, Chirodropida): A new species of box jellyfish from the Gulf of Thailand. Phuket Mar. Biol. Cent. Res. Bull, 74, 33-44.
Sucharitakul, P., Chomdej, S., Achalawitkun, T., Aongsara, S., Arsiranant, I., Paiphongpheaw, P., & Chanachon, K. (2019). Chirodropid box jellyfish in the Gulf of Thailand. Marine Biodiversity, 49(3), 1247-1252.
Suntrarachun, S., Roselieb, M., Wilde, H., & Sitprija, V. (2001). A fatal jellyfish encounter in the Gulfof Siam. Journal of travel medicine, 8(3), 150-151.
Tahera, Q., & Kazmi, Q.B., (2006) New records of two jellyfish medusae (Cnidaria: Scyphozoa: Catostylidae: Cubozoa: Chirodropidae) from Pakistani waters. J Mar Biol Assoc UK, 86, 1482.
Toshino, S., Miyake, H., Srinui, K., Luangoon, N., Muthuwan, V., Sawatpeera, S., Honda, S., & Shibata, H. (2016). Development of Tripedalia binata Moore, 1988 (Cubozoa: Carybdeida: Tripedaliidae) collected from the eastern Gulf of Thailand with implications for the phylogeny of the Cubozoa. Hydrobiologia, 792(1), 37-51.
Voris, H. K. (2000). Maps of Pleistocene sea levels in Southeast Asia: shorelines, river systems and time durations. Journal of biogeography, 27(5), 1153-1167.
Werner, B. (1984) Klasse Cubozoa. In: Gruner, H.E. (Ed.), Lehrbuch der Speziellen Zoologie.Gustav Fischer Verlag, Stuttgart,106–133.
Williamson, J. (1985). Report of an investigative journey to South East Asia for the purpose of learning about the varietyand incidence of jellyfish stings in Singapore, Malaysia, and Thailand August 23- September 6, 1985. Townsville, 9.
