南極海域現(xiàn)巨型“海蜘蛛”：140年之謎終被解開！

在過去140多年里，科學(xué)家們對(duì)于南極巨型海蜘蛛的繁殖一直一無(wú)所知?！昂Ｑ笈c濕地”（OceanWetlands）小編注意到一項(xiàng)最新研究，揭示了南極海蜘蛛繁殖方式，非常有意思。當(dāng)然，許多問題還有待進(jìn)一步研究，比如，為什么這些巨型海蜘蛛選擇將卵附著在巖石底部，這一獨(dú)特策略可能有何生存優(yōu)勢(shì)？微藻如何幫助這些海蜘蛛的卵在海底得以偽裝？這種偽裝對(duì)它們的生存有著怎樣的重要作用？等等。為助力全球環(huán)境治理、并供我國(guó)學(xué)者了解最新研究動(dòng)態(tài)信息，編譯分享信息如下，供感興趣的讀者們參閱。

近期，美國(guó)夏威夷大學(xué)馬諾阿分校的科學(xué)家們成功解開了南極巨型海蜘蛛的繁殖之謎。這一突破性的研究成果于2024年2月在《生態(tài)學(xué)》期刊上發(fā)表，由該校生命科學(xué)學(xué)院的首席研究員艾米·莫蘭（Amy Moran）領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)完成。

圖：南極巨型海蜘蛛 (Photo credit: S. Rupp)

這些海蜘蛛，又稱pycnogonids，是一群在全球海洋棲息的類蜘蛛無(wú)脊椎動(dòng)物。盡管大多數(shù)物種的體積小于指甲蓋，但南極的一些品種腿展可達(dá)一英尺以上。這些動(dòng)物是“極地巨型”現(xiàn)象的代表，即在極地地區(qū)，如北極和南極，某些生物的體型遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在較暖氣候下的同類。

在過去的140多年里，關(guān)于南極巨型海蜘蛛的繁殖方式一直是科學(xué)家們無(wú)法解開的謎題。艾米·莫蘭教授表示：“在大多數(shù)海蜘蛛中，雄性父親通過攜帶幼崽四處走動(dòng)來照顧它們。奇怪的是，盡管有著超過140年的描述和研究，但沒有人曾見過南極巨型海蜘蛛撫育它們的幼崽，也對(duì)它們的發(fā)育一無(wú)所知?！?/p>

圖：一支來自夏威夷的團(tuán)隊(duì)在南極觀察蜘蛛的行為，揭示了這個(gè)問題的答案。圖片截自視頻來源：Rowan McLachlan

莫蘭教授的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)研究極地巨型現(xiàn)象超過十年。2021年10月，在一次前往南極的實(shí)地研究中，該團(tuán)隊(duì)，包括莫蘭教授和生命科學(xué)博士生艾倫·陶（Aaron Toh）以及格雷厄姆·洛伯特（Graham Lobert），潛入冰下，手工收集了一些似乎正在交配的巨型海蜘蛛，并將它們運(yùn)送到水槽進(jìn)行觀察。

令他們驚訝的是，兩個(gè)不同的交配群體產(chǎn)下了成千上萬(wàn)的小卵。與大多數(shù)海蜘蛛品種不同，其中一位父親（很可能是雄性）不是攜帶幼崽直到孵化，而是花費(fèi)了兩天的時(shí)間將卵附著在巖石底部，經(jīng)過數(shù)月的發(fā)育后，孵化成為微小的幼體。研究結(jié)果的發(fā)表讓他們感到幸運(yùn)，“在南極直接與這些驚人的動(dòng)物合作的機(jī)會(huì)意味著我們能夠了解到以前無(wú)人猜測(cè)到的事情?！卑瑐悺ぬ詹┦咳缡钦f。

這可能提供了一種窺視進(jìn)化橋梁的方式，揭示了導(dǎo)致“父親照顧后代”的機(jī)制。圖片截自視頻來源：Rowan McLachlan

產(chǎn)卵幾周后，卵表面長(zhǎng)滿了微觀藻類，提供了完美的偽裝。洛伯特表示：“即使我們知道卵在哪里，我們也幾乎看不見它們，這可能是為什么研究人員以前從未見過這一現(xiàn)象的原因?！?/p>

英國(guó)南極調(diào)查局的南極生物學(xué)家勞埃德·派克表示：“南極海洋物種的一般生態(tài)學(xué)和生殖生物學(xué)仍然是未知的，我們只有極少數(shù)物種的數(shù)據(jù)，因此像這樣的論文在揭示我們?cè)谶@個(gè)世界海洋最少研究的地區(qū)的動(dòng)物如何運(yùn)作方面具有巨大重要性?！?/p>

**海洋與濕地·小百科

極地巨型**

極地巨型（polar gigantism）現(xiàn)象是指在極地地區(qū)，如北極和南極，某些生物的體型遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它們?cè)谳^暖氣候下的同類。這一現(xiàn)象通常表現(xiàn)為極地地區(qū)的某些生物的身體尺寸顯著比它們?cè)跍嘏瘹夂蛑械摹坝H屬”更大、更顯著。極地巨型現(xiàn)象是一種適應(yīng)極端環(huán)境的生物進(jìn)化策略，使它們能夠更好地應(yīng)對(duì)寒冷、低溫和其他極地環(huán)境的挑戰(zhàn)。這種現(xiàn)象在多種生物中都有所觀察到，包括植物、無(wú)脊椎動(dòng)物和魚類等。

南極巨型海蜘蛛

南極巨型海蜘蛛（Colossendeis megalonyx）是南極海域的獨(dú)特生物，廣泛分布于南極大陸周圍的海洋環(huán)境，尤其是在冰凍的水域中。它們巨大的體型和獨(dú)特的繁殖方式引起了科學(xué)界關(guān)注。這些海蜘蛛在南極地區(qū)展現(xiàn)出“極地巨型”現(xiàn)象，雄性將卵附著在海底巖石上，通過獨(dú)特的孵化過程，使其孵化成微小的幼體，為科學(xué)家們提供了深入了解南極海洋生態(tài)系統(tǒng)中這一神秘生物的機(jī)會(huì)。南極巨型海蜘蛛的獨(dú)特之處不僅體現(xiàn)在其體型上，還體現(xiàn)在其繁殖行為上。這一發(fā)現(xiàn)為科學(xué)家們提供了珍貴的研究對(duì)象，有助于深入了解南極地區(qū)的生態(tài)學(xué)、生物學(xué)和生態(tài)系統(tǒng)演化。

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編譯 | 王芊佳

審核 | 綠葉

排版 | Sara

【參考資料】

Amy L. Moran, Graham T. Lobert, Ming Wei Aaron Toh. Spawning and larval development of Colossendeis megalonyx, a giant Antarctic sea spider. Ecology, 2024; DOI: 10.1002/ecy.4258

https://www.hawaii.edu/news/2024/02/18/giant-antarctic-sea-spiders/

https://esajournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ecy.4258