演化之聲 The Sound of Evolution的沙龍
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Rodrigo
發佈於現代生物
更新於 發佈於 閱讀時間約 5 分鐘
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說到現今最大的雙殼綱動物,大多數人都可以聯想到硨磲,但要論誰是當今最長的雙殼綱動物,這個問題恐怕很難讓人回答。在日常生活中,人們能見到最長的雙殼綱動物是象拔蚌(Panopea generosa),最大體長可達一公尺左右。然而,在浩瀚的海洋中,有一類生物被稱作船蛆,這個家族的成員可比象拔蚌來得細長多了,有的物種甚至能角逐最大貝類的排名,例如我們今天的主角--巨船蛆。 細長的怪咖-船蛆家族簡介 由於經常需要在漂流木中鑽孔取食,船蛆演化出極長的身軀,並大幅退化自己的外殼。基於不同木材的尺寸,牠們演化出不同的體型來適應鑽孔生活,大小從數公分到一公尺左右不等。在眾多船蛆中,巨船蛆(Kuphus polythalamius)可以說是其中的佼佼者。 巨大的硫化工廠--巨船蛆習性與生理結構 巨船蛆,又名多室蛀船蛤,是蛀船蛤科(Teredinidae)擬船蛆屬(Kuphus)的成員,同時也是船蛆家族中最大的成員,最長可達1.55公尺。 與尋常的船蛆不同,巨船蛆做出了許多違背祖宗的決定,這導致牠們最終與同類走向完全不同的道路。首先,牠們放棄了原先挖掘漂流木的習性,改在富含硫化物的污泥棲息。此外,巨船蛆演化出了酷似管蟲的鈣質外殼,這種桶狀外殼不僅能替代漂流木保護牠們柔軟的身軀,還能幫助牠們錨定在軟爛的海底污泥中。 為了適應富含硫化氫的環境,巨船蛆的身體與共生菌群也發生了變化。在這種劇毒的環境下,牠們體內原先分解纖維素的共生菌群,逐漸轉變成了能夠以硫化氫作為能源生產營養的菌種。這種全新的生活方式,讓巨船蛆不必再為覓食而困擾。在一代代天擇下,巨船蛆逐漸喪失了消化道與覓食能力,轉變成巨大的化合自營生物。 那麼巨船蛆為何要拋棄漂流木的環境,選擇這種惡劣的環境呢? 針對這個問題,或許可以從牠們的棲地與共生菌群找到答案。原來,巨船蛆並不是一開始就生活在爛泥之中,透過對體內共生菌群的分析,生物學家推測,巨船蛆的祖先最早也是和其他船蛆一樣,以分解木材為食。 在分解木材蛋白質的過程中,會不可避免地產生含硫化物。這些硫化物在相關微生物的催化下,又會產生劇毒的硫化氫。或許是受到這種惡劣的環境吸引,部份能夠分解硫化氫的微生物開始進駐到巨船蛆所居住的管道中,並在漫長的時間中逐漸與巨船蛆形成合作關係。 於是乎,在各種機緣巧合與自然選擇下,這些獲得化合之力的船蛆開始拓展自己的生存環境,牠們不再只侷限於木頭之中,而是向著富含腐木的海底污泥探索,最終成為定居在海底的自營生物 如今,從我國的澎湖一直到馬來西亞,從莫桑比克到澳洲都可以發現牠們的蹤跡,牠們的族群橫跨整個印度洋與西太平洋,可以說發展的十分成功。 巨船蛆與人類的關係,關於巨船蛆的研究與未來 不像那些喜歡蛀食木造船隻的親戚,巨船蛆與人類的生活並沒有太大的交集。這得益於牠們棲息惡劣的海床,讓人類很難干擾牠們的生長。 不過,如此惡劣的環境也讓研究人員難以取得樣本,導致人類對巨船蛆的研究進度十分緩慢,目前僅能靠打撈與博物館蒐藏的樣本進行研究。關於牠們的活體如何生活,仍然處於一團迷霧之中,而這些只能有待更先進的打撈器材與飼養條件,才能為我們解答這些問題了。 作者:Rodrigo 圖(一)巨船蛆樣本發現地,感謝J. Reuben Shipway 分享 圖(二)巨船蛆所棲息的環境與分佈形式,感謝J. Reuben Shipway 分享 圖(三)在爛泥與腐木中生活的巨船蛆,腐木環境的個體遠小於爛泥,感謝J. Reuben Shipway 分享 圖(四)巨船蛆解剖圖與生態習性卡通圖。卡通圖部分代表巨船蛆與其他船蛆差異,綠色代表共生細菌,可以看到巨船蛆相比普通船蛆,腸道退化與外殼退化。感謝Daniel L. Distel分享。 參考文獻 Distel, Daniel L, Altamia, Marvin A, Lin, etc. (2017). "Discovery of chemoautotrophic symbiosis in the giant shipworm Kuphus polythalamia (Bivalvia: Teredinidae) extends wooden-steps theory". PNAS. 114 (18): E3652 – E3658.

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說到現今最大的雙殼綱動物,大多數人都可以聯想到硨磲,但要論誰是當今最長的雙殼綱動物,這個問題恐怕很難讓人回答。在日常生活中,人們能見到最長的雙殼綱動物是象拔蚌(Panopea generosa),最大體長可達一公尺左右。然而,在浩瀚的海洋中,有一類生物被稱作船蛆,這個家族的成員可比象拔蚌來得細長多了,有的物種甚至能角逐最大貝類的排名,例如我們今天的主角--巨船蛆。 細長的怪咖-船蛆家族簡介 由於經常需要在漂流木中鑽孔取食,船蛆演化出極長的身軀,並大幅退化自己的外殼。基於不同木材的尺寸,牠們演化出不同的體型來適應鑽孔生活,大小從數公分到一公尺左右不等。在眾多船蛆中,巨船蛆(Kuphus polythalamius)可以說是其中的佼佼者。 巨大的硫化工廠--巨船蛆習性與生理結構 巨船蛆,又名多室蛀船蛤,是蛀船蛤科(Teredinidae)擬船蛆屬(Kuphus)的成員,同時也是船蛆家族中最大的成員,最長可達1.55公尺。 與尋常的船蛆不同,巨船蛆做出了許多違背祖宗的決定,這導致牠們最終與同類走向完全不同的道路。首先,牠們放棄了原先挖掘漂流木的習性,改在富含硫化物的污泥棲息。此外,巨船蛆演化出了酷似管蟲的鈣質外殼,這種桶狀外殼不僅能替代漂流木保護牠們柔軟的身軀,還能幫助牠們錨定在軟爛的海底污泥中。 為了適應富含硫化氫的環境,巨船蛆的身體與共生菌群也發生了變化。在這種劇毒的環境下,牠們體內原先分解纖維素的共生菌群,逐漸轉變成了能夠以硫化氫作為能源生產營養的菌種。這種全新的生活方式,讓巨船蛆不必再為覓食而困擾。在一代代天擇下,巨船蛆逐漸喪失了消化道與覓食能力,轉變成巨大的化合自營生物。 那麼巨船蛆為何要拋棄漂流木的環境,選擇這種惡劣的環境呢? 針對這個問題,或許可以從牠們的棲地與共生菌群找到答案。原來,巨船蛆並不是一開始就生活在爛泥之中,透過對體內共生菌群的分析,生物學家推測,巨船蛆的祖先最早也是和其他船蛆一樣,以分解木材為食。 在分解木材蛋白質的過程中,會不可避免地產生含硫化物。這些硫化物在相關微生物的催化下,又會產生劇毒的硫化氫。或許是受到這種惡劣的環境吸引,部份能夠分解硫化氫的微生物開始進駐到巨船蛆所居住的管道中,並在漫長的時間中逐漸與巨船蛆形成合作關係。 於是乎,在各種機緣巧合與自然選擇下,這些獲得化合之力的船蛆開始拓展自己的生存環境,牠們不再只侷限於木頭之中,而是向著富含腐木的海底污泥探索,最終成為定居在海底的自營生物 如今,從我國的澎湖一直到馬來西亞,從莫桑比克到澳洲都可以發現牠們的蹤跡,牠們的族群橫跨整個印度洋與西太平洋,可以說發展的十分成功。 巨船蛆與人類的關係,關於巨船蛆的研究與未來 不像那些喜歡蛀食木造船隻的親戚,巨船蛆與人類的生活並沒有太大的交集。這得益於牠們棲息惡劣的海床,讓人類很難干擾牠們的生長。 不過,如此惡劣的環境也讓研究人員難以取得樣本,導致人類對巨船蛆的研究進度十分緩慢,目前僅能靠打撈與博物館蒐藏的樣本進行研究。關於牠們的活體如何生活,仍然處於一團迷霧之中,而這些只能有待更先進的打撈器材與飼養條件,才能為我們解答這些問題了。 作者:Rodrigo 圖(一)巨船蛆樣本發現地,感謝J. Reuben Shipway 分享 圖(二)巨船蛆所棲息的環境與分佈形式,感謝J. Reuben Shipway 分享 圖(三)在爛泥與腐木中生活的巨船蛆,腐木環境的個體遠小於爛泥,感謝J. Reuben Shipway 分享 圖(四)巨船蛆解剖圖與生態習性卡通圖。卡通圖部分代表巨船蛆與其他船蛆差異,綠色代表共生細菌,可以看到巨船蛆相比普通船蛆,腸道退化與外殼退化。感謝Daniel L. Distel分享。 參考文獻 Distel, Daniel L, Altamia, Marvin A, Lin, etc. (2017). "Discovery of chemoautotrophic symbiosis in the giant shipworm Kuphus polythalamia (Bivalvia: Teredinidae) extends wooden-steps theory". PNAS. 114 (18): E3652 – E3658.

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