北極海底的淺棕色海綿針狀神秘痕跡。圖片來(lái)源：Cell Press
海綿雖然是一種水生動(dòng)物，但人們通常認(rèn)為它們是完全固著的：一旦在一個(gè)地方定居并成熟，它們不會(huì)再移動(dòng)。但是，4月26日發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》上的一項(xiàng)新研究顯示，情況并不總是如此。研究人員描述了橫跨北極海底的淺棕色海綿針狀神秘痕跡（海綿中的針狀支撐物）。
“我們觀察到緊密交織的針狀痕跡直接連接到海綿個(gè)體的下側(cè)，表明這些痕跡是海綿的活動(dòng)痕跡。”研究人員說(shuō)，“這是首次在現(xiàn)場(chǎng)觀察到大量的海綿移動(dòng)痕跡。”該研究由德國(guó)馬普學(xué)會(huì)海洋微生物研究所的Teresa Morganti和赫姆霍爾茲極地和海洋研究中心的Autun Purser領(lǐng)導(dǎo)。
這些痕跡看起來(lái)好像海綿“爬”到了它們現(xiàn)在的位置。事實(shí)上，海綿在幼蟲(chóng)期確實(shí)能活動(dòng)，但大多數(shù)在成年后會(huì)“懶得動(dòng)”。畢竟，海綿沒(méi)有肌肉或?qū)ｉT用來(lái)移動(dòng)的器官。但它們可以對(duì)外界刺激做出反應(yīng)，通過(guò)收縮或擴(kuò)張身體略微移動(dòng)。也有一些證據(jù)顯示實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)的海綿會(huì)移動(dòng)。在某些情況下，這種運(yùn)動(dòng)涉及重塑其整個(gè)身體。
盡管如此，新發(fā)現(xiàn)還是讓研究人員大吃一驚。這一發(fā)現(xiàn)是通過(guò)研究2016年極地破冰船拍攝的視頻得出的，當(dāng)時(shí)該船正在勘察被冰永久覆蓋的朗塞斯山脊。
一輛拖曳式海洋攝像機(jī)雪橇和一輛混合遙控車獲得的數(shù)據(jù)顯示，朗塞斯山脊的山峰上覆蓋著有史以來(lái)最密集的海綿群落之一，主要種類是Geodia parva、G. hentscheli和Stelletta rhaphidiophora 。
他們表示，考慮到環(huán)境的挑戰(zhàn)性，目前還不清楚該地區(qū)是如何支持如此龐大海綿群落的。但是，更有趣的是海綿針狀體留下的無(wú)數(shù)痕跡。研究人員在近70%的含有活體海綿的圖像中發(fā)現(xiàn)了痕跡。
這些痕跡有幾厘米高、長(zhǎng)達(dá)數(shù)米。它們通常直接與活的海綿相連。它們會(huì)出現(xiàn)在有大量海綿的地區(qū)，以及海綿稀少的區(qū)域。研究人員報(bào)告說(shuō)，它們似乎也經(jīng)常出現(xiàn)在有更小的幼海綿的區(qū)域。
研究人員根據(jù)圖像和視頻生成了3D模型，以顯示這些軌跡相互交織的方式。這些發(fā)現(xiàn)表明，移動(dòng)的海綿有時(shí)會(huì)改變方向。科學(xué)家不認(rèn)為這些運(yùn)動(dòng)只是重力問(wèn)題。事實(shí)上，圖像表明，海綿經(jīng)常爬上山：也許遷徙是為了獲取食物，或受稀缺的北極資源的驅(qū)使。
研究人員寫(xiě)道：“這些特征都表明了以前在海綿外殼上觀察到的進(jìn)食和種群密度行為趨勢(shì)。朗塞斯山脊極低的初級(jí)生產(chǎn)力、沉降和粒子平流率聚集了一些最低的底棲生物種群。因此，這個(gè)北極生物群落可能依賴于針狀痕跡內(nèi)的有機(jī)碎片降解產(chǎn)生的顆粒和溶解物作為額外的食物來(lái)源。我們認(rèn)為，流動(dòng)性可能與海綿尋找并直接進(jìn)食針狀物內(nèi)的累積物有關(guān)。”
這種運(yùn)動(dòng)也有可能與繁殖或幼海綿的擴(kuò)散有關(guān)。研究人員表示，要了解海綿移動(dòng)有多快以及為何會(huì)做出這些意想不到的動(dòng)作，還需要進(jìn)一步的延時(shí)成像和其他研究。(唐一塵)
相關(guān)論文信息： http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2021.03.014
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