在深海中,雌性鮟鱇鱼能利用细长的特化棘刺末端发光、摆动的“诱饵”来吸引猎物。一项新研究发现,这种诱饵可能还具有第二个关键作用——光线或许有助于它们找到配偶,进而促使鮟鱇鱼新种爆发式增长。相关研究成果近日发表于《鱼类学与两栖爬行动物学》。
深海鮟鱇鱼发光的诱饵可能不仅用于捕食,还有助于寻找配偶。图片来源:ALEX JOHN MAILE
美国莱斯大学的进化生物学家Kory Evans认为,这种推测合乎情理。“关于深海鮟鱇鱼的一个令人费解的问题是,体形娇小的雄性如何在广阔且黑暗的海洋中找到配偶。”他表示,配偶间有效的交流很可能塑造了深海鮟鱇鱼的多样化,而雌鱼的诱饵为潜在的求偶者提供了指引之光。
生物发光在海洋中多次独立演化,并服务于多种目的。在近海面区域,它可作为伪装手段,使鱼类的腹部与较浅的水域融为一体。鱿鱼和蠕虫在受威胁时会释放发光化学物质作为诱饵。此外,生物发光还能帮助甲壳类动物及其他生物寻找配偶。
论文作者、美国堪萨斯大学的博士生Alex Maile被鮟鱇鱼发光的诱饵深深吸引。在圣克劳德州立大学攻读硕士期间,Maile研究了鮟鱇鱼的进化史,利用DNA和鱼类的解剖特征精心构建了近74个现存属的系统发育树,并通过博物馆标本的测量数据进行了验证。13件化石标本帮助确定了不同群体的最早演化时间。
“最让我惊叹的是诱饵形态的多样性。” Maile回忆道。这项新研究分析了各种鮟鱇鱼物种所使用的诱饵类型。大约7200万年前,栖息于较浅水域的物种演化出了该类群最早的诱饵——位于棘刺末端可摆动的简单、无发光功能的组织球体。当鮟鱇鱼在约3400万至2300万年前迁移至开阔海域和深海区后,共生的发光细菌在其诱饵内部寄生。
论文作者、圣克劳德大学的进化生物学Matthew Davis注意到,拥有发光诱饵的物种的棘刺长度通常为无发光诱饵物种的3倍左右。研究人员推测,这种额外的长度能防止发光的诱饵照亮鮟鱇鱼,从而使其张开的巨口和锋利的牙齿隐藏在阴影之中。
研究人员认为,这种光线更重要的作用可能在于帮助雄性找到雌性。雄性鮟鱇鱼完全没有诱饵,体形也比雌性小得多。但它们头部有巨大的腔室,显然是用来探测雌性的信息素和其他气味的。它们还有大眼睛,可能借此发现潜在配偶发出的微光。当远古深海鮟鱇鱼演化出诱饵后,该种群的新物种演化速度便加快了两到三倍。
黑暗深海中的一束指引之光听起来或许令人着迷,但鮟鱇鱼繁殖的后续步骤却没那么浪漫。雄性会永久附着在雌性身上,依靠她的血液维持生命。除了睾丸外,它的脑部和其他器官都会溶解。随后,雌性鮟鱇鱼将卵子排入水中,雄性则释放精子。尽管看来似乎很离奇,但这种繁殖策略行之有效。“这一类群的进化可能源于诱饵所产生的性吸引力。” Maile说,“这正是整个过程有趣又诡异之处。”
相关论文信息:https://doi.org/10.1643/i2025018
版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,网站转载,请在正文上方注明来源和作者,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、头条号等新媒体平台,转载请联系授权。邮箱:shouquan@stimes.cn。