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冯月平海中的蜜蜂——揭露虾后如何走上垂帘听政的迷人演化之路-IFdivingstories

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冯月平海中的蜜蜂——揭露虾后如何走上垂帘听政的迷人演化之路-IFdivingstories

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海中的蜜蜂
揭露虾后如何走上垂帘听政的迷人演化之路

枪虾的大螯能以令人难以置信的速度闭合,在海中发出极大的噪音。PHOTOGRAPH BY KENNETH MACDONALD, SMITHSONAIN
它,能以时速96公里的速度闭合大螯,借此创造噪音冲击波击昏甚至击杀敌人,「枪」虾一称确实名不虚传。
但对这些透明的甲壳类来说,快速拔枪可不是它们最引人入胜的特点,许多物种甚至穴居在珊瑚礁上的海绵中。
你瞧,枪虾是海洋中目前已知唯一具有真社会性(eusociality)的动物──满足「分工」与「集体育幼」两个条件,常见的例子,在昆虫中还有蜜蜂,以及哺乳类的裸鼹鼠等。
也正因如此,科学家对于枪虾的真社会性是如何形成的相当感兴趣。
近年来,科学家们了解到枪虾群时常处于战争状态:拥有巨螯的雄虾会像尽责的卫兵一样,在整个虾群的周遭巡逻,保护负责产卵的虾后;而躲在整个虾群中心的则是幼虾,成虾会保护并喂养它们直到它们成熟到足以上工。

枪虾群体生活的模式与蜜蜂如出一辙,它们可是已知唯一具真社会性的海洋生物。PHOTOGRAPH BY EMMETT DUFFY, SMITHSONIAN
「在它们长大后,它们会留下并照料下一代。」杜克大学的博士生暨演化人类学家莎莉.波恩布希(Sally Bornbusch)说道。
而现在,波恩布希与同事在新的研究中有个迷人的发现──虾后在生殖与防御力上的权衡。
战争与和平
波恩布希与同事在这份研究中收集并检视了超过300只在巴拿马、贝里斯、巴哈马、牙买加、佛罗里达等地的珊瑚礁中,隐身于海绵里的枪虾虾后。

目前已知有七或八种真社会性的枪虾。PHOTOGRAPH BY KENNETH MACDONALD, SMITHSONAIN
研究团队发现,当虾群中只有一只虾后时,虾后产卵数较多,螯也比较小。
同理,当虾群中有数只虾后时,这些虾后彼此间为了竞争有限的资源,会与配偶连袂与其他虾后争斗。这些虾后的产卵数则较少,螯倒是比较大。
虽然计算产卵数与测量螯的大小,表面上看起来没什麽,不过理解其中的权衡,有助于科学家厘清为何演化出真社会性的动物少之又少,还有它们从真社会性又得到了些什麽?
波恩布希的研究在3月14日发表在登上《科学公共图书馆.总刊》(PLOS ONE):「就理论来说,鱼与熊掌不可兼得,你必须在生殖与防御之间权衡能量投资。」

一只白色枪虾正在印尼北苏拉威西的珊瑚礁上休息。PHOTOGRAPH BY WATERFRAME, ALAMY
消失的虾
不过,生物学家安东尼.泽拉(Anthony Zera)对波恩布希的演化权衡发现,并不认同。
泽拉在内布拉斯加大学林肯分校(University of Nebraska-Lincoln)研究多种演化关系,他解释:「(特别是在实验室的环境下),『权衡』本身难以度量的程度远超出许多研究者的认知。」

从海绵里向外窥探的枪虾。许多甲壳类穴居在海绵孔道内。PHOTOGRAPH BY EMMETT DUFFY, SMITHSONIAN
泽拉提到,值得注意的地方在于,这份新研究只调查了六个物种,而且也并非六种都具备如此权衡行为。
为此波恩布希解释,他当然希望能在研究中涵盖更多物种,不过就目前已知也仅有七或八种枪虾具有真社会性。

我们对枪虾如何组成虾群、寿命多长依然未知。PHOTOGRAPH BY KENNETH MACDONALD, SMITHSONAIN
展望未来,波恩布希期望能调查这些枪虾寿命有多长?新虾群如何形成?虾后又是怎麽抑制虾群中其他雌虾的生殖力?
不幸的是,时间可能快不够了。或许跟全球的珊瑚逐渐死亡的原因有关,枪虾也正在消失。
波恩布希说,十多年前枪虾还主宰著珊瑚礁上的海绵栖地,不过现在许多当地的枪虾都灭绝了。
波恩布希说明:「我们不仅担心失去珊瑚礁时也一起失去了所有美丽的鱼,更重要的是这也影响了这些对科学来说,至关重要的小生物。」
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