我们终于知道巨型海蜘蛛是如何来到这个世界的

在南极洲冰冷的海水中,潜伏着一个完整的神秘生态系统。在那里,怪异的海蜘蛛用细长的小腿在海底匍匐前进,安家落户。

一种被称为巨型南极海蜘蛛(巨龙 Colossendeis megalonyx)已经揭露了它的一个秘密。科学家们终于看到了这些好奇生物的繁殖方式——据专家所知,它与任何其他种类的海蜘蛛都不同。

“在大多数海蜘蛛中,雄性父母在婴儿发育过程中通过携带它们来照顾它们,”海洋生态学家艾米·莫兰(Amy Moran)说夏威夷大学马诺阿分校。

“奇怪的是,尽管描述和研究可以追溯到140多年前,但没有人见过巨型南极海蜘蛛孵育幼崽,也不知道它们的发展。

尽管有这个名字,但海蜘蛛实际上并不是生活在海中的蜘蛛。它们也不是甲壳类动物,比如蜘蛛蟹.它们是海洋节肢动物,属于自己的群体,称为泛足类动物,其系统发育已得到证明出乎意料地难以分类.

尽管如此,他们还是非常成功的。他们可以被找到在不同的环境中遍布世界各地,包括深水和浅水、不同盐度的水域和各种温度范围。

该物种的海蜘蛛加州鞘鞘(Tanystylum californicum)带着他的鸡蛋。(亚历克斯·海曼(Alex Heyman)/ iNaturalist,公共领域)

虽然我们对海蜘蛛的了解不如对其他动物的了解,但它们的繁殖已经得到了很好的表征。一旦一对决定交配,雄性就会爬到雌性身上,它们将腿上的生殖器毛孔对齐。雌性释放卵子;雄性在外部受精。然后,雌性退出,而雄性则将卵储存在一对特殊的腿上,称为产卵者在孵化时仔细照料它们。

虽然我们至少从1881年就知道这种特殊的巨型南极海蜘蛛,但它特殊的繁殖习性以前从未被证实是典型的。

2021年底,莫兰和她的同事们对南极洲进行了一次探险,研究一种被称为极性巨人症.这是一种现象,即许多极地物种在物理上比它们的低纬度亲戚大得多。海蜘蛛也不例外:大多数种类的海蜘蛛都比指甲还小。在两极,海蜘蛛的腿跨度可以达到 70 厘米(2.3 英尺)。

在麦克默多湾的冰层下潜水时,团队中的一些人遇到了似乎正在交配的巨型南极海蜘蛛。因此,他们轻轻地收集了这些动物,并将它们转移到观察池中,以弄清楚这些神秘的生物到底是如何繁殖的。

他们仔细观察了两个独立的繁殖组,结果令人惊讶。在它们之间,它们产生了数千个卵,这些卵被视为凝胶状的云,围绕着一只蜘蛛,而蜘蛛以前是交配群体的一部分。

一只巨大的南极海蜘蛛。(S·鲁普)

一位父母——可能是雄性——拿走了这团卵,在两天的时间里,煞费苦心地将它们粘在水箱底部的基质上。在那里,卵发育了几个月,然后孵化出微小的小海蜘蛛幼虫。第一次孵化发生在产卵后 8 个月。

在水箱中观察后,研究人员在野外多次在成年海蜘蛛周围发现了类似的凝胶状云。收集和分析表明,这些也是卵。

因此,与其他已知繁殖策略的海蜘蛛不同,巨型南极海蜘蛛将卵藏在海底的岩石中进行孵化。

许多种类的海蜘蛛的潜伏期是未知的,但我们确实知道,对于北大西洋的一个物种,Pycnogonum litorale,期间是约1至3个月,至少在实验室环境中是这样。目前尚不清楚为什么巨型南极海蜘蛛不像其他海蜘蛛那样育雏,但孵化时间的长短可能与此有关。

处于不同孵化阶段的巨型南极海蜘蛛卵和幼虫从胚胎到新孵化的幼虫.(Moran等人,生态学, 2024)

在几周内存放的卵被藻类地毯覆盖,使它们实际上看不见。这巧妙地解释了为什么以前没有人见过它们——但也表明,躲在藻类下至少 8 个月可能比在爸爸更脆弱的腿上闲逛更安全。

“我们很幸运能够看到这一点,”海洋生物学家Aaron Toh说夏威夷大学马诺阿分校。“有机会在南极洲直接与这些神奇的动物一起工作,这意味着我们可以学到一些没有人猜到的东西。

该团队的研究已发表在生态学.

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