《Symbiosis》:Hitchhikers and anglers: novel ectosymbioses and predatory interactions with carybdeid box jellyfishes (Cnidaria: Cubozoa: Carybdeida) confirmed by citizen science and digital morphological analyses
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为解决立方水母(Cubozoa)种间相互作用了解不足的问题,研究人员利用原位观察和公民科学数据研究其外共生和捕食关系,发现 18.8% 立方水母存在外共生,81.3% 为捕食者,该研究有助于理解其生态作用。
在神秘深邃的海洋世界里,水母就像一群独特的 “舞者”,它们的一举一动都影响着海洋生态系统的平衡。其中,立方水母(Cubozoa)虽然个体不大,却在海洋生态中扮演着重要角色。它们与其他生物之间存在着多样的关系,比如共生和捕食。这些关系不仅影响着立方水母自身的生存繁衍,还对整个海洋生态系统的稳定和发展有着深远意义。然而,长期以来,人们对立方水母的这些种间相互作用了解甚少。就像在黑暗中摸索,对于它们与其他生物之间复杂的 “故事”,我们只知道一些模糊的片段。为了揭开这些神秘的面纱,深入了解立方水母在海洋生态系统中的角色,来自菲律宾大学等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。该研究成果发表在《Symbiosis》杂志上,为我们打开了一扇认识立方水母生态的新窗口。研究人员采用了两种主要的技术方法来开展研究。一是利用公民科学(CS)数据,从菲律宾水母蜇伤项目(The Philippine Jellyfish Stings Project)这个平台获取了大量立方水母与共生体或猎物的照片。这个项目通过社交媒体界面,让众多潜水爱好者等贡献者上传相关照片和描述。研究人员还会联系照片所有者,获取原始照片及其元数据,并进行数字验证以确保照片的真实性。二是进行原位观察,在 2017 - 2019 年间开展多次潜水活动,用高分辨率照片和视频记录立方水母与其他生物的种间相互作用。下面来看具体的研究结果。
数据验证与照片真实性
研究人员对收集到的公民科学照片进行了严格的验证。通过与互联网上的图像对比、检查照片的 APP 标记、相机模型信息以及是否存在编辑软件痕迹等多方面的分析,最终确定了照片的真实性。除了个别照片被检测为可能编辑过(但通过原位记录和文献记录也证实了相关物种的存在),大部分照片都是真实可靠的,这为后续研究提供了坚实的数据基础。
立方水母的外共生关系
研究发现,只有 18.7% 的立方水母参与了外共生关系。这些立方水母包括阿拉蒂纳箱形水母(Alatina alata)、类方形箱形水母(Carybdea cuboides)和凶猛莫巴克水母(Morbakka virulenta) 。它们的外共生体来自不同的生物类群,如短尾类(brachyuran)、头足类(cephalopod)、口足类(stomatopod)和鱼类(如长鳍若鲹 Carangoides ferdau)。这些外共生体通常会在立方水母周围 0.5 米的范围内活动,有的会 “搭乘” 在水母的钟形身体上,有的则在其触手附近游动,但它们不会像一些其他共生生物那样用嘴或上颌抓住宿主。
立方水母的捕食行为
大多数(81.3%)的立方水母都是 “捕食者”。其中,阿拉蒂纳箱形水母的捕食行为最为常见,占观察记录的 80%。它的食物种类丰富,主要以鱼类为食,也会捕食一些无脊椎动物,如异足类(tanaids)、虾类、蟹类、口足类、鱿鱼和多毛类(bristleworms) 。而 Carukiidae 科的成员,如菲律宾莫洛水母(Malo filipina)和凶猛莫巴克水母,在研究记录中只以鱼类为食。立方水母一次最多能捕食四个猎物,它们的口柄(manubrium)和胃腔(gastric cavity)可以伸展来容纳多个猎物。大多数猎物的大小不到捕食者的一半,但比立方水母放松状态下的胃腔要大,而且猎物处于不同的被捕食阶段,有的刚被捕获,有的已在消化过程中。
环境因素的影响
研究还发现,立方水母的种间相互作用(包括外共生和捕食)大多发生在满月和新月期间或之后的四天内。同时,海表温度(SST)和叶绿素 a(Chl-a)也对其产生影响。在较高的海表温度范围(30.1 - 30.9°C),立方水母的相互作用比在较低温度(27 - 29.9°C)时少 67 - 80%。在叶绿素 a 含量最高(2.82 - 3.4 mg/L)时,相互作用最少,而且实时叶绿素 a 和四天滞后叶绿素 a 对相互作用数量的影响相似。研究结论和讨论部分有着重要意义。研究首次记录了阿拉蒂纳箱形水母与短尾类、类方形箱形水母与幼年蟹、凶猛莫巴克水母与幼年鱼长鳍若鲹和头足类 Argonauta argo 之间的外共生关系,丰富了我们对立方水母共生关系的认识。立方水母能够同时捕食多个猎物,并且 Carukiidae 科成员似乎主要以鱼类为食,这为研究它们的饮食生态学提供了新的视角。研究还发现外共生生物有时也会成为立方水母的猎物,这种共生 - 捕食连续体的现象揭示了立方水母生态关系的复杂性。海洋环境因素与立方水母的相互作用密切相关,如浮游生物的垂直迁移和立方水母的趋光性,可能是导致其在新月和满月期间频繁发生种间相互作用的原因。此外,公民科学数据在研究立方水母生态方面发挥了重要作用,为未来研究提供了一种成本效益高的方法。这项研究不仅揭示了立方水母与其他生物之间的独特生态关系,还为进一步研究海洋生态系统中生物间的相互作用奠定了基础,对理解海洋生态系统的结构和功能具有重要意义。
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