甲烷對地球氣候構成威脅,但對於生活在海洋深處的微小海蜘蛛來說,卻是生命的燃料。
科學家在美國西海岸的甲烷洩漏區域發現了三種先前未知的海蜘蛛物種,這些生物在黑暗中茁壯成長。這些幾乎透明的生物並不依賴捕獵生物維生,而是通過在自身外骨骼上培養細菌來生存。這些微生物以從海底洩漏的甲烷為食,並產生糖和脂肪,讓海蜘蛛變成了能自我攝食的生態系統。
加州奧克西登大學的教授 Shana Goffredi 表示:「就像人們早餐吃雞蛋一樣,海蜘蛛在身體表面上吃那些細菌以獲取營養。」她指出,這種獨特的營養策略在海蜘蛛中從未被觀察到過。
這些新發現的 Sericosura 物種與其擁有尖牙的親戚不同,似乎缺乏捕獵的工具。相反,它們通過簡單地吃掉覆蓋在身體上的細菌來獲取食物,這些細菌能將甲烷和氧氣轉化為富含能量的養分。
Goffredi 認為:「雖然深海看起來遙不可及,但所有生物都是相互聯繫的。即使它們很小,這些動物在環境中卻有著重要的影響。」她補充道,這種共生關係不僅是一種生存技巧,還可能有助於在甲烷進入大氣之前捕獲這種氣體,這些微小的海蜘蛛及其微生物共生體可能是地球極端生態系統中碳循環的無名守護者。
在完全黑暗的環境中,生命並不是通過光合作用而是通過化學合成來繁衍。在海洋底部,隨著海洋有機物的沉降和分解,甲烷會通過海底的裂縫釋放出來,形成富含養分的區域,只有最具適應性的物種才能在此生存。
雖然 Sericosura 海蜘蛛是首個被發現以甲烷為食的物種,但它們並不是唯一的。其他生物,如管蟲和海綿,也依賴類似的微生物夥伴。
Goffredi 認為,考慮到深海在捕獲甲烷方面的關鍵作用,這些海蜘蛛上的微生物未來可能會被用來清理其他環境中的污染水。
新識別的 Sericosura 物種體型微小,僅約 1 厘米長,幾乎透明,這限制了它們的活動能力。事實上,這三種物種分別在南加州和阿拉斯加海岸的不同區域被發現,這表明它們的種群高度局部化。
它們的繁殖過程同樣奇特。由於這些海蜘蛛體型小,許多器官都藏在腿部內部。在交配過程中,雌性從膝蓋排出數百顆卵子,雄性則會收集並將其攜帶在包裹在腿部的囊狀束帶中,像手鐲一樣。
一旦卵子孵化,新的循環便開始了。附著在父親身體上的細菌會傳遞給幼蜘蛛,為它們提供即時的內建食物來源。
Goffredi 指出:「人們往往認為深海是一種同質的生態系統,但事實並非如此。根據地區的不同,這裡有著豐富的生物多樣性,動物也非常局限於特定的海底棲息地。」她強調,如果決定在海底進行採礦,必須非常小心,以免對這些獨特棲息地造成無法修復的傷害。
這項研究本週已發表在《美國國家科學院院刊》上。
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