这些蛤蚌利用粪便来主宰自己的栖息地

这些蛤蚌利用粪便来主宰自己的栖息地

说到钻木取木和啃木,人们首先想到的动物通常是白蚁和甲虫。然而,有些蛤蜊物种却以海底沉没的木块为生。水生火种为它们提供了生存所需的营养和栖息地。海洋中的木材并不多,但那些因倒下的树木或船只而落入海洋的木块上却充满了生命——我们对这些生命还知之甚少。

周四发表在《海洋生物多样性》杂志上的一篇新论文详细介绍了一群蛀木蛤如何进化,用自己的粪便建造烟囱,以确保自己获取更多的海洋木材。

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研究中提到的木蛀蛤蚌壳大小与豌豆相当。它们会钻入沉没的木头中,形成一个洞,在这个相当不适宜生存的世界中,这个洞成为它们的食物和住所来源。

“每个海洋生物都面临两个挑战:获取纯净水,这样你的鳃才能获得氧气,以及排出废物,”芝加哥菲尔德博物馆无脊椎动物学副馆长、这项研究的主要作者珍妮特·沃伊特 (Janet Voight) 说道。“因为没有人愿意生活在自己的粪便中。但这些蛤蚌却与粪便生活在一起,而且确实茁壮成长。”

有些海底木材在沉入海底数月甚至数年后仍会栖息着“种类繁多的动物”,而有些则可能被啃咬和咀嚼,以至于在处理时木材会完全碎裂。沃伊特想弄清楚为什么木材样本差异如此之大。在对来自世界各地的沉没木材样本中存在的蛀木蛤种类进行盘点后,她注意到了一种模式。

“蛀木蛤属有六个主要分支,而每一块蛀木严重到可以用手碾碎的落木,都原来是同一分支的蛤属的蛀木,”沃特说。“这不应该发生,你只能假设所有蛀木蛤属物种都以相同的方式蛀木,它们看起来非常相似。然而,有一组蛤属却在做着完全不同的事。”

被蛤蜊啃食的木头。图片来源:凯特·戈伦比耶夫斯基 (Kate Golembiewski),菲尔德博物馆。

Xylophaga dorsalis进化枝中的蛤蚌主要负责咀嚼和排泄。

先前的研究表明,木材被啃食得更多是因为水温升高或附近有更多的幼虫,但这可能是蛤蜊的本性造成的。该进化枝中所有这些超高效和相关物种都有一个共同的特征,即排泄粪便的位置。当蛤蜊挖掘并进入木材时,它们会用自己的粪便填满周围的空间。

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这个动作不是故意的——这是解剖学上的。蛤蜊的小壳承担了将蛤蜊挖进木头的所有工作。当蛤蜊的壳挖进去时,虹吸管(管状身体部位,用于吸入水以获取氧气并排出废物)会伸出到壳后方。大多数钻木蛤蜊的虹吸管长度相同,并伸出到水中,但这些蛤蜊的排泄虹吸管较短。

据沃伊特称,用于排出脱氧水和粪便的较短虹吸管留在钻孔内,因此“它们会在钻孔里排便。除非它们真的用力,否则它们不得不这样做。”

排泄物就留在蛤蜊体内,形成一个粪便烟囱,环绕虹吸管。虽然这不是最卫生的生活方式,但它似乎不会给蛤蜊带来免疫问题,至于它们为何会进化成这样,仍是一个疑问。

研究小组推测,这些粪便烟囱可能是蛤蜊幼虫在木头上定居的线索。自由漂浮的幼虫可能能够探测到粪便,并前往那里,与同类成员一起安家。然而,随着幼虫越来越多地追随这些粪便信标,资源逐渐减少,空间最终会成为一个问题。

“这有点像如果你有一套一居室的公寓,然后你说,‘过来,我们开个派对吧!你可以吃掉那个,我们会吃掉这面墙。’很快你就没有房子了,邻居们也不喜欢你,”沃伊特在接受PopSci采访时解释道。

这些蛤蜊对低氧环境的耐受力极高,而且身体还具有其他适应能力,可以降低因排泄物导致硫化物中毒的风险。这些适应能力帮助它们在肮脏拥挤的环境中生存和繁衍。

“我认为这是一种快速生存、年轻死亡的策略,这些人只是抓住 “它们会利用手中能得到的任何资源来作为种群,并尽可能快地把婴儿送出去,去寻找另一片树林,”沃特解释道。

这种优势的最终结果是,产生粪便烟囱的物种有更多的木材可供食用、居住,以及它们的后代定居。

沃伊特表示,这项研究不仅解答了这些被咀嚼过的木头的谜团,还表明了从生态学角度理解不同物种间关系的重要性。

沃特说:“我认为这很好地表明了我们对深海的了解有多么少,以及如何将一点点见解和多个领域结合起来做出预测。”

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