搭便车让南极海蜘蛛生活困难
在海洋中,各种各样的搭便车都会对其他动物产生影响。藤壶是最突出的,但实际上有数百种生物追求这种生活策略。一般来说,这些贪婪的东西 - 从鲸鱼到海龟到马蹄蟹都可以看到 - 被认为是无害的,甚至在某些情况下也是有益的。
但如果它们成为真正的拖累呢?
海蜘蛛是世界各地发现的一群神秘的生物,它们对这些搭便车者并不免疫。新的研究表明,在其表面上镶嵌或突出的生物会影响它们的运动并干扰它们的呼吸 - 因为它们缺乏肺和鳃并通过它们的外骨骼吸收氧气。
发表在“ 海洋生物学 ”杂志上 的这篇论文发现,较大的搭便车,例如有障碍的藤壶确实会使南极海蜘蛛的阻力增加两到三倍,从而增加了行走所需的能量。增加的表面积也创造了一种Mary Poppins伞形效应,其中海蜘蛛更容易被海流冲走。
包括藻类和苔藓虫在内的结壳生物(也称为苔藓动物)有可能使局部呼吸大幅减少高达50%。然而,大多数海蜘蛛的总覆盖率不足以显着影响整体呼吸。
这项由马里兰州洛约拉大学讲师史蒂文·莱恩(Steven Lane)领导的科学家小组进行的这项研究,研究了南极洲三种类型的海蜘蛛与他们的同居者的关系。
研究的两种物种(Ammothea glacialis和Colossendeis megalonyx)长度从17厘米到30厘米以上,类似于长腿,瘦腿和小身体的爸爸长腿。其他物种,Nymphon australe,长约2英寸,体积较大。
在美国研究中心麦克默多站(McMurdo Station)过了两个夏天,科尔(Lane)将这个研究中心比作采矿和大学城的总和,他们花了几天时间潜入生物丰富地区麦克默多海峡(McMurdo Sound)的冰冻水域。在潜水期间,莱恩和他的团队一次潜水30至40分钟。“限制因素是我们有多冷,”莱恩说。科学家们最终从浅滩到深度超过30米的地方收集了大约200只海蜘蛛。
他们还录制了有关海蜘蛛在其上生长的生物多久发现的视频片段,以及有无生物生长的海蜘蛛在明亮的光线下走得多快,这种行为可以最大限度地减少它们对捕食者的暴露。
回到实验室后,科学家们首先使用活海蜘蛛上的氧传感器测量了多少氧气可以使其通过外壳结石进入外骨骼表面。然后,他们将氧传感器放置在海蜘蛛腿段内,看看有多少氧气扩散到他们体内。
为了量化突出的搭便车所造成的阻力,将活海蜘蛛放在GoPro摄像机前的一个小水箱中,记录它们的下降速度。在移除突起之后,再次滴下相同的海蜘蛛。
该研究表明,对于牧草和交配流量较低的地区,海鳗会受到限制,但目前尚不清楚这会对整个南极生态造成何种影响。
“我确信[海蜘蛛]正在做一些重要的事情,但我们对他们说的不够了解,”莱恩说。
有罕见的鱼和蟹吃海蜘蛛的情况,在野外,看到一些鱼抓住了一只海蜘蛛,但是那些潜在的掠食者会缓和并吐出它们。
但雄性海蜘蛛出乎意料地携带卵子,使用称为卵子的特殊附属物,更容易受到攻击。莱恩说,在让成年人离开之前,有些类型的虾会抓住雄性,将它们翻过来吃掉鸡蛋。
毋庸置疑,除了南极洲之外,还有更多关于海蜘蛛的发现。包括人类如何影响他们。
由于两极比世界其他地方更温暖和酸化,海蜘蛛和其他生物可能会受到严重影响。例如,藻类和苔藓虫的生长速度通常随着温度而增加,可能导致更高密度的不需要的搭便车。
“海蜘蛛已经存在了很长一段时间,”莱恩说,最早的化石可以追溯到至少4亿年前。“我们认为这些南极物种将首先受到气候变化的影响,因为它们长期生活在如此寒冷的环境中,随着海洋变暖,它们无处可去,”莱恩说。
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