观看发光“海洋萤火虫”充满粘液的同步交配舞

介形虫与萤火虫拥有 5 亿年前的共同祖先。
Glowing blue lights of the tiny ostracods move in sync with one another.
一种名为“诱导草床潜水者”的荧光介形虫的雄性通过其发光和同步舞蹈来吸引配偶。Presley Adamson 和 Christy Chamberlain / 蒙特雷湾水族馆

荧光介形虫或“海萤”交配时,它们会进行一场求偶舞蹈,伴随着发出蓝光的粘液。雄性会同步摇摆身体,沐浴在闪亮粘液的光芒中。这项求偶仪式首次在 11 月 29 日发表于《皇家学会 B 辑》杂志的一项研究中得到详细介绍。

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介形虫是微小的甲壳类动物,大小约如芝麻粒。它们存在于各种淡水和咸水环境中,从深海到浅海,再到河流、湖泊和河口。研究中这种像虾一样跳舞的物种被称为“诱导草床潜水者”,在巴拿马附近的加勒比海被观察到。 

在这种舞蹈过程中,雄性 EGDs 会发出独特的生物发光图案来吸引雌性。它们从一个特殊的腺体分泌蛋白质包。雌性会通过调整身体朝向这些明亮的蓝色发光显示,并游向雄性来回应。根据该研究的合著者、专攻动物行为的康奈尔大学进化生物学家Nicholai Hensley的说法,其他雄性随后会加入同步发光展示,并在每次舞蹈中重复相同的模式。

来源:Presley Adamson 和 Christy Chamberlain/蒙特雷湾水族馆

研究发现,这种高度协调的游动也并非随机发生。求偶舞蹈仅发生在日落后、天文航海暮时(当夜空中月光不亮时)。研究团队发现它们的精确度和协调性令人非常惊讶。 

“这种精确的计时导致了巨大的光波在我们眼前展开,成百上千的雄性同时展示,”Hensley 告诉PopSci。“令人惊奇的是,这在外观上与大多数人熟悉的萤火虫非常相似,有些萤火虫也是同步发光的。但介形虫和萤火虫在 5 亿年前共享一个共同祖先,当时大部分动物生命正从看起来略微像蠕虫的状态进化而来。”

介形虫之所以特别,是因为它们与其他具有类似行为的动物完全独立地进化出了生物发光和生物发光行为。“它们也是一些了不起的小动物,它们的世界除非你知道往哪里看,否则 98% 的人都不会注意到,”Hensley 说。

幸运的是,Hensley 的一些合作者知道往哪里看,并且运气很好。2017 年,康奈尔大学生态学和进化生物学名誉教授 James Morin 和加州大学圣巴巴拉分校教授 Todd Oakley 在史密森尼热带研究中心博卡斯德尔托罗岛研究站附近潜水。当 Morin 打开他的潜水灯进行测试时,数百只介形虫以自己的光来回应。据 Morin 说,仅在加勒比海就有超过 100 种发信号的介形虫。

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“EGD 最引人注目的是持续时间、亮度和密度,”Morin 在一份声明中说。“这是一次非凡的经历。它们真的会跳出来吸引你的注意。我研究介形虫多年了,这个物种非常壮观。”

有了这项发现,Hensley 和堪萨斯大学的研究合著者 Trevor Rivers 进行了一些初步实验,以确定动物在光线照射下到底对什么做出反应。他们发现 EDG 对光的时机和强度都非常敏感。 

Two ostracods swimming in water. They are are only about the size of a sesame seed with a dark eye-like blob in their center.
介形虫的大小仅相当于一颗芝麻粒,遍布世界各地。来源:Nicholai Hensley.

“这是它们之间协调彼此信号的方式,”Hensley 说。

这种带有粘液光芒的求偶仪式大约在 2000 万年前进化而来。然而,雄性进行这些旋转的原因仍然是一个谜。该团队只知道这些展示是为了吸引,并且仍在弄清楚其他功能。雄性可能是在争夺关注,这导致了 Hensley 所说的“一场大型混战”。它们也可能是在合作以发出更明亮的光芒,从而吸引更多雌性。该团队计划测试这些展示在雌性眼中是什么样的,并测量它们的行为,以更好地理解这种求偶舞蹈。

Hensley 说:“如果你留意身边的小细节,就会发现一个充满新问题和未探索思想的世界。走出去,留意,抓住机会,确保抓住你遇到的难得机会。你无法预测它会把你带向何方,但你肯定会在过程中学到东西。”

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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