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海葵為何會以螞蟻為食?

作者:國家地理中文網
海葵為何會以螞蟻為食?

當研究人員克裡斯托弗·威爾斯(Christopher Wells)發現巨型羽流海葵(Metridium farcimen)以螞蟻為食時,他感到驚訝。"我沒想到會是這樣的。攝影:吉娜·凱利/阿拉米庫存照片

作者:JASON BITTEL

沿着太平洋西北海岸暢遊,您可能會在水下森林中看到幽靈般的白色食肉天鵝絨球。科學家稱這些生物為巨型海葵,它們高90厘米,是地球上最高的海葵。

盡管它們的規模,易于觀察和它們所居住的生态系統的壓倒性主導地位,科學家們仍然對這個物種有很多疑問 - 比如它們吃什麼。

大多數海葵都有長而粗的觸手來捕捉和制服獵物,但巨型羽毛海葵有一個密集的,微小的觸手,"這表明它們以非常小的獵物為食,"紐約布法羅大學的海洋生态學家Christopher Wells說。這些小動物在消化後變小。

威爾斯沒有在顯微鏡下對這些物質進行目視分類,而是從華盛頓州星期五港收集了16個消化腔含量樣本,并使用DNA條形碼識别技術。這種方法從樣本中分離出DNA片段,然後在現有資料庫中搜尋要比對的已知物種。

經過所有分析,威爾斯全神貫注地盯着最終結果。腳鹬、藤壺、幼蟹和其他類似的小生物都從巨型羽毛海葵的羽毛狀有毒觸手中逃脫。還有數量驚人的昆蟲DNA,包括三隻蒼蠅,一隻蜜蜂和一隻甲蟲。但最不尋常的配對來自一隻螞蟻,黃螞蟻,它的DNA占海葵消化腔中發現的昆蟲DNA的98%。

"這太神奇了,"上司這項研究的威爾斯說,該研究發表在《環境DNA》雜志上,宣布DNA元編碼技術首次應用于海葵消化腔含量。"我沒想到會是這樣的。

螞蟻之謎

從阿拉斯加到加利福尼亞,你可以找到通過過濾水體中的小生物而存活的海葵的痕迹。它的食物主要由動物組成,小到幾個細胞大到螞蟻。海葵通常用長長的觸手将食物放進嘴裡,但與海葵不同的是,它們捕捉小獵物,然後使用一系列互鎖的凹槽将食物喂入胃腔。

在水瓶座消化腔中發現的大多數生物确實是自由漂浮的卵或微小的幼蟲,在其生命周期的早期階段在水中滑行,是以它們被吞咽是正常的。至于螞蟻,科學家們還不知道它們是如何被水下捕食者吃掉的。但他們有一個很好的理論。

當黃貂魚準備繁殖時,它們成群結隊地飛向天空尋找配偶。之後,雌蟻登陸并試圖建立自己的殖民地。他們的故事才剛剛開始。但對于雄性螞蟻來說,除了死亡,别無選擇。

雖然威爾斯不記得在海葵調查期間看到過大量的飛蟻,但他說周五總是有很多昆蟲在港口周圍飛來飛去。其他科學家記錄了八月份黃疸螞蟻的交配或婚禮,正好趕上收集羽毛海葵樣本。據推測,昆蟲所要做的就是掉進水裡,然後漂流下來,直到它們撞到肉食性海葵。在DNA分析中發現的其他昆蟲也是傳單,這可能不是巧合。

"許多動物在交配飛行期間受益于殖民地,"康奈爾大學昆蟲收藏主任兼螞蟻專家Corrie Moreau說。"我認為一些黃疸螞蟻被吹到附近的海中并成為海洋生物的獵物是有道理的。

海葵為何會以螞蟻為食?

巨型羽毛海葵(Metridium giganteum或Metridium farcimen)是一種大型海葵。照片:AGEFOTOSTOCK / ALAMY STOCK PHOTO

海花專家米歇爾·米切爾(Michela Mitchell)認為,盡管存在不尋常現象,但海洋捕食者确實有潛力以陸地昆蟲為食。

事實上,粗觸海葵分布更廣,覓食,能夠在飲食中捕食更大的獵物,從三明治皮到整隻兔子。

"對海葵喂養生态學的研究仍然很少,"澳洲熱帶昆士蘭博物館的名譽研究員米切爾說。

需要一個"實地實況調查團"

盡管海葵可能會吞噬一些螞蟻,但米切爾警告說,在有人目睹這種行為之前,必須考慮其他解釋,科學家稱之為"地面實況調查任務"。例如,海葵可能會吃掉螞蟻的捕食者,而不是螞蟻本身。

"你可能在鏡廳裡,你會看到其他物種的消化腔内容物反射,當你試圖确定食物是什麼時,跟随食物鍊,繼續向下看。

鑒于DNA轉移編碼技術的性質,這種類型的誤導是可能的,該研究的合着者Gustav Paulay說。在這種情況下不太可能。

"大多數海葵都有螞蟻大小的食物,是以捕食者大到可以吃這麼多螞蟻不應該出現在海葵菜單上,"佛羅裡達自然曆史博物館無脊椎動物館長Paulay說。"大多數其他食物都是無法應對螞蟻的小動物群。

研究人員還在海葵的胃腔中發現了一種蜘蛛形動物:一種微小的生物,主要是陸生的,但也可以生活在海洋中。

這個問題揭示了DNA元編碼技術的一個缺點 - 隻知道一個物種的存在,而不是它是如何産生的。盡管如此,這項研究還是帶來了另一個令人興奮的發現,可以用來揭示生物體之間看不見的互相作用。随着科學家繼續向資料庫中添加更多新物種的基因組,DNA元編碼技術隻會變得更加強大,有用和令人敬畏。

你所要做的就是在樣本中找到一個含有DNA的細胞,Wells說。有了它,"你可以識别花梗的斑點。"

(譯者:陌生人身上的鮮花)

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