2023年6月12日 星期一

拼命求生的深海生物

 

文、圖 | 臺北市立大學地球環境暨生物資源學系(含環境教育與資源碩士班) 助理教授廖運志


海洋佔地球的70%,然而我們對海洋的認知卻僅止於表層,與遼闊的外太空一樣,暗黑的廣闊深海是人類尚待探索的「內太空」,在探索深海的過程永遠充滿著各種驚奇!這些棲息於極限環境的生命體需具備特殊的生存本事,無論是為了延續生命,又或是為繁衍後代的生殖行為,深海生物為了活下去衍生出了各種生物間的交互作用,如捕食、寄生、共生與伴生共棲等行為。雖然我們對生物們的了解仍相當有限,但觀察這些現象,總是令人感受到生命的無限可能性,並了解海洋在生態的物質循環功能上,所扮演的重要角色。

深海生物間的關係非常緊張,是一場捕食者與獵物之間「吃與被吃的生存遊戲」。「大口吞食」是許多深海魚類捕食的招牌動作,例如蝰魚(Chauliodus sloani)會利用絞鏈狀的下頷骨極力將嘴巴張大,形成巨大的武器,牠的嘴裡密佈許多的尖銳長牙,讓到口的獵物無任何脫逃的機會

除了單方面獵捕外,也有生物彼此間會發展出直接或間接的交互作用。這些作用不一定對雙方都好,有時也會為對方帶來負面影響,海洋裡常見的交互作用簡單來說可被歸類為以下三種:雙方皆受惠的「共生關係」,例如小丑魚與海葵或幫大魚清潔身上寄生蟲的魚醫生裂唇魚等;只對一方帶來明顯好處的「片利關係」,例如在鯊魚或海龜身體下方搭便車的鮣魚、或如攀附在珊瑚群體上的海百合與陽隧足;以及會為對方帶來傷害的「寄生關係」,如魚類身上的魚蝨。

儘管海洋佔了地球的三分之二,但人們對海洋的認知仍十分有限,尤其是在「深海」這個幽黯的神祕國度裡,科學家面對來自此處,各種外形奇異的生物與牠們之間的交互關係時,總要發揮豐富的想像力與研究精神,為眼前令人驚奇組合做出合理的解釋。

筆者投入深海生物的相關研究多年,每當採獲及檢視這些海下生物時,心中總會湧現許多疑問與驚嘆:「為何這些生物會擁有如此獨特的特徵?」、「這些特徵如何被大自然的力量選汰?」、「這些棲息於暗黑世界的生物體彼此之間還有那些未解的『關係』?」雖然有許多困惑,但可惜我們目前對大部分深海生物的瞭解都還相當有限,這些疑問的解答都有待科學家們進一步地研究與探索。本篇文章中,我們將為讀者介紹幾種為了生存而選擇共生或寄生的深海物種。



短柄黑角鮟鱇( Melanocetus murrayi

牠就是大眾熟知的「燈籠魚」,其第一背鰭末端特化成的發光器被稱之為「餌球」,內有許多共生的發光細菌製造發光物質。餌球除了可以吸引獵物接近之外,亦是同類間辨識彼此的重要信號。深海鮟鱇魚提供共生細菌生長所需的營養及環境,細菌則幫助鮟鱇魚發光,以吸引獵物或同類接近,屬於互利共生關係。

 

𧊕Hyperiidea

𧊕屬於端足類的甲殼動物,在強行佔據圓桶狀的紐鰓樽(Salpidae)為窩後,將產下大量的粉紅色卵,並開始進行孵育。這樣的行為對於紐鰓樽一點好處也沒有,甚至會讓自己體內的臟器被挖空吃掉,因此是寄生行為。下圖為剛孵化準備離巢的巧𧊕幼生。巧𧊕奇特的外型與行徑,是許多科幻小說的靈感來源。




 
蛇尾(Ophiuroidea)及柳珊瑚(Gorgonacea

蛇尾又稱陽隧足,形似海星,從潮間帶到深海都有牠們的蹤跡。棲息於深海底部的蛇尾攀爬至柳珊瑚身上,藉此攔截更多的食物及溶氧,蛇尾並不會傷害柳珊瑚,但也不會為牠帶來好處,屬於片利共生關係。

 


深海熱泉的大型管蟲與體內的共生細菌形成互利關係

「深海熱液噴泉」是一個特殊的生態系,一般人認為深海資源貧脊,然而在深海裡的中洋脊及板塊活動處,熱泉口湧出了富含礦物質與化學物質的熱液,經硫化細菌將化學物質轉化為有機物質,提供陽光能以外的初級生產力,並形成大型管蟲與特殊的生物群聚,是上一個世紀自然科學界中的大發現。(圖片拍攝自國立海洋科技博物館深海展示廳)

 

附生於螺貝上的深海菟葵(Zoanthid

圍繞在螺貝兩側的突起,並非來自於螺貝本身的造型,而是已經將觸手縮藏起來的「菟葵」,俗稱「鈕扣珊瑚」,是一種介於珊瑚與海葵的生物。當螺貝在海底緩慢爬行尋覓食物的時候,菟葵會將充滿刺絲胞的觸手伸展開來藉此攔截一些食物顆粒以獲得好處,但對於螺貝是否能從中得利則不得而知,初步判斷屬於片利共生的生活型態。



寄生在深海螺貝的藤壺(Cirripedia

有時候我們會發現螃蟹的頭、胸甲、背部等處有藤壺的附生,螃蟹會帶著藤壺移動,甚至藤壺還可以食用螃蟹吃剩的食物碎屑。初步觀察下來,對螃蟹而言可能沒有太大的影響,因此許多人會覺得彼此間可能是片利關係,不過隨著藤壺日益茁壯,也是可能對螃蟹造成壓迫。就如同但這顆深海的螺貝,剛開始被藤壺的幼生所附著時可能並未產生立即影響,但漸漸地,生長緩慢的螺貝趕不上藤壺的變大,產生了「不可承受之重」,彼此間的關係也可能有所改變!

 

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