深海蜘蛛驚人發現:與甲烷菌共生的「移動農場」生存術
地球
06-19
美國西方學院與加州理工學院的科學家團隊,在東太平洋邊緣的甲烷滲漏區發現了三個新品種的Sericosura深海蜘蛛。研究人員搭乘載人潛水器「阿爾文號」,深入海平面下近1000公尺處,在加州兩處與阿拉斯加一處地點採集到這些珍貴樣本。
令人驚奇的是,這些深海蜘蛛的外骨骼上佈滿了多種甲烷氧化菌,包括甲基單胞菌科、甲基噬菌科和甲基嗜菌科。這些微生物能夠透過化學合成作用,將海底自然溢位的甲烷氣體轉化為能量與碳源。
研究團隊使用特殊同位素標記的甲烷進行追蹤實驗,證實這些蜘蛛確實會吸收甲烷——不過是以間接方式。牠們並非直接攝取氣體,而是「收割」生長在體表的甲烷氧化菌當作營養來源。主導研究的西方學院教授夏娜‧高弗雷迪生動比喻:「就像人類早餐吃雞蛋一樣,這些海蜘蛛會『收割』自己體表的細菌當作營養。」
更令人玩味的是,科學家在雄性蜘蛛攜帶的卵囊上也發現大量甲烷菌,顯示這種共生關係可能具有跨世代傳承的特性。高弗雷迪教授補充指出:「這種共生機制不僅是聰明的生存策略,更有助於在甲烷進入大氣前將其固定。這些微小生物可說是深海極端生態系中默默守護碳迴圈的無名英雄。」
雖然海綿等海洋生物已知會與甲烷氧化菌共生,但這是首次在Sericosura蜘蛛身上發現此現象。研究結論強調:「這項發現揭示了動物與化學合成微生物之間前所未有的互動方式,為深海環境中甲烷碳直接轉入生物量的途徑提供了新見解。」
在缺乏光照、食物匱乏、極度低溫與超高壓的深海環境中,生物演化出各種令人驚奇的生存策略,這也解釋了為何牠們的外型如此「外星生物化」。該突破性研究已刊登於《美國國家科學院院刊》。