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巨羽海葵会吃蚂蚁?

当研究员克里斯托弗.威尔斯发现这些巨羽海葵会吃蚂蚁时,他惊讶地说:「这完全出乎我的意料。」PHOTOGRAPH BY GINA KELLY/ ALAMY ST

当研究员克里斯托弗.威尔斯发现这些巨羽海葵会吃蚂蚁时,他惊讶地说:「这完全出乎我的意料。」PHOTOGRAPH BY GINA KELLY/ ALAMY STOCK PHOTO

巨羽海葵属于大型海葵。 PHOTOGRAPH BY AGEFOTOSTOCK/ ALAMY STOCK PHOTO

巨羽海葵属于大型海葵。 PHOTOGRAPH BY AGEFOTOSTOCK/ ALAMY STOCK PHOTO

据美国国家地理(撰文: JASON BITTEL编译:曾柏谚):这种巨型海葵的菜单上竟然有……蚂蚁?本研究凸显出我们对一些水生食腐动物的食性有多无知,以及陆地与海洋食物链之间的关系又有多错综复杂。

在北美太平洋西北岸游泳时,你可能会在水下看到一片片苍白的食肉「毛绒球」。科学称这些生物为巨羽海葵(giant plumose anemone),它们可高达90公分,是地球上最高大的海葵。

尽管巨羽海葵又大又容易观察,在栖地的生态系中还相当优势,但我们对它们仍有许多不了解的地方——比如它们到底吃些什么?

部分问题在于,多数海葵用又长又粗的触手来捕捉及制伏猎物,但巨羽海葵却生有一簇簇致密的细小触手。为此纽约州立大学水牛城分校的海洋生态学家克里斯托弗.威尔斯(Christopher Wells)表示:「这代表它们以相当微小的猎物为食。」而且这些小猎物被吃下肚后还会被消化成更破碎的烂糊物质。

与其试图用眼睛在显微镜下将这团物质分门别类,威尔斯改以DNA条码(DNA barcoding)技术,对16只采集自华盛顿州富莱德港(Friday Harbor)的巨羽海葵的肠道内容物进行分析。这项工具可以从样本中分离出DNA片段,并与现行资料库中已知的物种配对。

在所有分析都完成后,出炉的结果使威尔斯目不转睛。所有预料中常见的浮游动物都榜上有名,如桡足类、藤壶,以及螃蟹幼生等小生物都难逃巨羽海葵的羽状毒手;其中也有数量让人匪夷所思的昆虫DNA,包含三种蝇、一种蜜蜂,以及一种甲虫。但最让人摸不清头绪的比对,则来自于淡脚毛山蚁(pale-legged field ant)这个物种:海葵肠道内容物中有98%的昆虫DNA都来自这种蚂蚁。

「这完全就是个惊喜,我根本没料到!」研究的主要作者威尔斯表示。这篇发表在《环境DNA》(Environmental DNA)期刊的论文更宣称,这是人们首次应用DNA复合条码(DNA metabarcoding)来研究海葵的肠道内容物。

蚂蚁之谜

从阿拉斯加到加州都能发现巨羽海葵的踪迹,它们透过过滤水中的微小生物为食,食物尺寸通常小至几个细胞大小的动物,大至蚂蚁。有别于其他海葵用长长的触手将食物送进口中,巨羽海葵在捕捉到小型猎物后,是靠着一连串相互交错的沟槽将食物导入胃中。

从巨羽海葵肠道内容物的DNA对比出的生物中,多数在生命周期的最初阶段确实是自由漂浮的卵或幼生体,因此成为海葵的盘中飧并不意外。但「蚂蚁」是怎么回事?虽然科学家还不清楚它们是怎么跑到这些水下掠食者口中,但他们也给了个不错的理论。

淡脚毛山蚁准备要繁殖的时候,会大举飞上天空寻找对象。随后,雌蚁会降落到地上准备打造自己的蚁巢,她们的故事才正要展开;但雄蚁呢?还真可说是除死无大事了。

虽然威尔斯不记得他在调查海葵时,飞蚁的数量是否有特别多,但他说在富莱德港周围确实有很多飞行昆虫。而其他科学家已经记录过,淡脚毛山蚁会在8月婚飞与交配──正好是该研究采集海葵样本的时间。因此或许可以这么说,这些昆虫只要落入水中、随波漂流,直到碰到一丛「肉食蒲公英」就行了!基于其他发现的DNA也来自于会飞的昆虫,这应该也不是偶然。

「许多动物得益于雌、雄蚁婚飞时的数量大爆发。我想,某些生殖蚁吹落到附近海域中,成为海洋生物的猎物也是不无道理。」康乃尔大学昆虫标本馆兼任馆长与研究员的昆虫专家科里.莫罗(Corrie Moreau)说。

至于水面下发生的事呢?海葵专家暨澳洲昆士兰热带博物馆(Museum of Tropical Queensland)的名誉研究员米凯拉.米切尔(Michela Mitchell)同意道,虽然不常见,但海洋猎食者捕食陆生昆虫也是有可能。

实际上,那些分布更广泛、觅食更不忌,也有能力吞下更大型猎物的粗触手海葵,早已被人发现会吃下各式各样的东西──从三明治的面包皮到整只兔子都有纪录。

「关于海葵的觅食生态研究做的还是太少。」米切尔说。

实事求是

即便目前看起来是「海葵吞了一些蚂蚁」,但在真的有人目睹海葵吞下蚂蚁,并得到科学上所谓的「基准真相」(groundtruth)之前,米切尔提醒大家还是要谨慎考虑其他可能。好比说,海葵吞下地可能是蚂蚁的掠食者,而蚂蚁是在这个掠食者的肚子里。

「你仿佛在一个镜子迷宫中看着『肠道内容物』反映在镜面上,然后边确认着这些食物是什么,边沿着食物链一路摸索下去。」米切尔说。

身为研究共同作者的古斯塔夫.波莱(Gustav Paulay)表示,虽然鉴于DNA复合条码的特性这类误导确实可能,但在这个案例里却是未必。

「海葵吃的食物尺寸大多数都是蚂蚁大小,所以一只大到能吞掉足够多蚂蚁(多到能在定序分析中测出一定的数值​​),应该也不会出现在海葵的菜单上。」佛罗里达自然史博物馆的无脊椎动物学研究员波莱说:「海葵吃的其他食物多是微小浮游动物,这些动物无法对付蚂蚁。」

研究团队还在海葵的胃内容物中发现一种蛛形纲动物──一种甲螨(oribatid mite),这些小生物大多数是陆生的,但也有一些水生种类生活在海洋中。

这个问题直指了DNA复合条码在研究上的短处──你知道某个物种存在,但无从得知它怎么来的。话虽如此,这项研究仍然是个令人振奋的例子,表示该技术能够用来揭露生物之间人们未曾亲见的互动。而且随着科学家们持续将更多新物种的基因组(genomes)纳入资料库,DNA复合条码技术只会更加茁壮、实用以及令人钦佩。

你只需要样本中一颗含有DNA的细胞,威尔斯表示。有了他,「你连一只桡足类身上的斑点都能鉴别!」

机器头条新闻 news.ji-qi.com)综合整理。

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