在卡搭蝦中,產(chǎn)卵的蝦王統(tǒng)治著復(fù)雜的蝦群,最近一篇新研究揭示了其有趣的進(jìn)化現(xiàn)象。
卡搭蝦擁有可快速開(kāi)閉的螯,能在海洋里制造較大的聲響。
攝影:KENNETH MACDONALD,SMITHSONAIN
撰文:Jason Bittel
卡搭蝦的螯可以近30米/秒的速度開(kāi)閉,發(fā)出巨大的聲響,足以嚇退或嚇?biāo)啦妒痴?,因此它們有時(shí)被拿來(lái)與手槍相比也就不足為怪了。
不過(guò),對(duì)于這種透明的甲殼類(lèi)動(dòng)物來(lái)說(shuō),行動(dòng)敏捷并非其最有趣的特征??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),有幾種卡搭蝦棲息在珊瑚礁上的海綿內(nèi)。
事實(shí)上,卡搭蝦是海洋中唯一已知的建立了社會(huì)制度的物種。也就是像蜜蜂等昆蟲(chóng)以及裸鼢鼠等哺乳動(dòng)物那樣,卡搭蝦之間也集體養(yǎng)育后代,還進(jìn)行了勞動(dòng)分工。
鑒于這些所謂的鼓蝦(卡搭蝦)是目前已知的唯一建立了社會(huì)制度的海洋生物,科學(xué)家對(duì)其中的原因非常感興趣。
近年來(lái),科學(xué)家發(fā)現(xiàn)鼓蝦時(shí)常處于斗爭(zhēng)狀態(tài):擁有超大螯的雄鼓蝦會(huì)像執(zhí)行警衛(wèi)任務(wù)的戰(zhàn)士一樣巡視其種群的外圍領(lǐng)地,保護(hù)產(chǎn)卵的蝦王。潛藏在種群中心區(qū)域的則是鼓蝦的幼崽,成年鼓蝦會(huì)對(duì)其保護(hù)并喂養(yǎng)至成年。
卡搭蝦是群居動(dòng)物,其種內(nèi)的運(yùn)行方式有些類(lèi)似蜜蜂??ù钗r也是目前已知的唯一建立了社會(huì)制度的海洋生物。
攝影:EMMETT DUFFY,SMITHSONIAN
“當(dāng)它們成年之后,就會(huì)在一起生活,共同養(yǎng)育下一代,”杜克大學(xué)的進(jìn)化人類(lèi)學(xué)博士生Sally Bornbusch說(shuō)道。
最近,在一個(gè)新研究中,Bornbusch和同事發(fā)現(xiàn),蝦王在繁殖和自我防衛(wèi)之間建立了有趣的平衡。
戰(zhàn)爭(zhēng)與和平
在這個(gè)研究中,Bornbusch和同事研究了300多只鼓蝦王。在過(guò)去的25年里,研究人員分別在巴拿馬、伯利茲、巴哈馬群島、牙買(mǎi)加和佛羅里達(dá)等地珊瑚礁的海綿上采集了這些蝦王。
目前科學(xué)家知道的具有社會(huì)性行為的卡搭蝦只有7-8種。
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),在只有一個(gè)蝦王的卡搭蝦群中,蝦王的螯通常較小,而且會(huì)產(chǎn)下更多的卵。
同樣地,在擁有多個(gè)蝦王的蝦群中,蝦王有時(shí)會(huì)為了有限的資源而斗爭(zhēng)。Bornbusch還發(fā)現(xiàn),這些蝦王通常擁有更大的螯,而且產(chǎn)下的后代也更少。
雖然測(cè)量卡搭蝦的產(chǎn)卵數(shù)量vs螯尺寸可能看起來(lái)沒(méi)有什么價(jià)值,但研究其中的權(quán)衡因素可能有助于科學(xué)家弄清楚為何進(jìn)化出社會(huì)性行為的動(dòng)物如此稀少,以及發(fā)現(xiàn)進(jìn)化出社會(huì)性行為的動(dòng)物獲得的益處。
“理論上,我們無(wú)法同時(shí)在繁殖和防衛(wèi)上投入大量精力。你必須將精力在二者之間進(jìn)行權(quán)衡,” Bornbusch說(shuō)道,她的新研究發(fā)表在近日的《公共科學(xué)圖書(shū)館》雜志。
在印尼的北蘇拉威西海域,一只白色的卡搭蝦棲息在珊瑚礁上。
攝影:WATERFRAME,ALAMY
不斷消失的卡搭蝦
不過(guò),生物學(xué)家Anthony Zera并不認(rèn)為Bornbusch發(fā)現(xiàn)了一個(gè)進(jìn)化權(quán)衡現(xiàn)象。
在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下,“權(quán)衡現(xiàn)象非常難以測(cè)量,其難度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)許多研究者的認(rèn)識(shí),”Zera說(shuō)道,他在內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校研究這類(lèi)進(jìn)化關(guān)系。
一只卡搭蝦從海綿中探出軀干。一株海綿上通常會(huì)棲息數(shù)種卡搭蝦。
Zera稱(chēng),值得注意的是新研究只研究了6種卡搭蝦,并未在所有的卡搭蝦中發(fā)現(xiàn)這種權(quán)衡現(xiàn)象。
Bornbusch則表示,她原本想研究更多的卡搭蝦物種,不過(guò)目前已知具有社會(huì)性行為的卡搭蝦只有7-8種。
目前科學(xué)家還不知道卡搭蝦是如何建立種群的,卡搭蝦的壽命也不得而知。
下一步,Bornbusch準(zhǔn)備調(diào)查卡搭蝦的壽命,研究其種群是如何建立的,以及蝦王如何抑制其他種群蝦王的繁殖。
不幸的是,留給科學(xué)家的時(shí)間可能不多了:卡搭蝦似乎在迅速減少,這可能與全球珊瑚消亡的原因相同。
十年前,珊瑚礁的海綿棲息地上遍布卡搭蝦,而如今許多卡搭蝦都已經(jīng)滅絕了,Bornbusch說(shuō)道。
珊瑚礁上棲息著大量美麗的魚(yú)類(lèi),因此我們對(duì)珊瑚礁的減少非常擔(dān)憂,“同時(shí)這也會(huì)對(duì)卡搭蝦產(chǎn)生不利影響,而卡搭蝦對(duì)科學(xué)研究來(lái)說(shuō)非常重要,”她說(shuō)道。
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