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Jun. 22 2020

海龜殼上能乘載超過10萬隻搭便車的小生物

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  • 一隻赤蠵龜在吃海草。這種動物會攪起海床泥沙,能將數萬隻搭便車的微小動物載到自己身上,例如線蟲、甲殼類、水螅。PHOTOGRAPH BY BRIAN SKERRY, NAT GEO IMAGE COLLECTION

  • 這是一種骷髏蝦(skeleton shrimp),牠們是一種大量棲息在赤蠵龜龜殼上的端足類動物。研究人員在24隻赤蠵龜上發現超過10萬隻骷髏蝦。PHOTOGRAPH BY DR. JEROEN INGELS

  • 研究人員從一隻赤蠵龜龜殼上採集為小動物。這張照片攝於研究活動期間,該研究獲得佛羅里達州魚類與野生動物保育委員會的許可,前提是不能傷害赤蠵龜──正常情況下,搬動或觸摸海龜是違法的。這張照片是在紅光下拍攝──這對動物的傷害較小──並於後製處理時轉為黑白。PHOTOGRAPH BY DR. MATTHEW WARE

赤蠵龜身上棲息著多元又豐富的動物,研究牠們可能協助科學家追蹤並進一步了解赤蠵龜。

一隻赤蠵龜在吃海草。這種動物會攪起海床泥沙,能將數萬隻搭便車的微小動物載到自己身上,例如線蟲、甲殼類、水螅。PHOTOGRAPH BY BRIAN SKERRY, NAT GEO IMAGE COLLECTION

一隻赤蠵龜在吃海草。這種動物會攪起海床泥沙,能將數萬隻搭便車的微小動物載到自己身上,例如線蟲、甲殼類、水螅。PHOTOGRAPH BY BRIAN SKERRY, NAT GEO IMAGE COLLECTION

赤蠵龜(loggerhead sea turtle)會在全世界的海洋裡遷徙數千公里,但牠們並非獨自旅行──研究顯示牠們的龜殼乘載著非常豐富多元的微小生物群落。

一篇5月20日發表在《多樣性》(Diversity)期刊的新論文顯示,赤蠵龜的背上平均載著3萬5000隻小型底棲無脊椎動物(meiofauna)──也就是比1毫米更小的微小生物。有一隻赤蠵龜的殼上甚至背著將近15萬隻動物,包括線蟲(nematode)、甲殼類生物幼體和骷髏蝦(skeleton shrimp)。

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「龜殼上根本自成一個世界。」佛羅里達州立大學的海洋生態學家傑洛恩.英格斯(Jeroen Ingels)說:「在另一種生物身上發現這麼豐富的多樣性」是非常驚人的發現。

英格斯與他的團隊新發現了超過100種小型底棲無脊椎動物,多數為線蟲,這些動物先前未在赤蠵龜或其他海龜身上發現過。該團隊檢查了24隻在2018年6月到達佛羅里達州聖喬治島(St. George Island)的赤蠵龜,因而獲得這些研究發現。

英格斯說,他們先前已經知道海龜會攜帶某些搭便車的生物──但這些生物的數量與多樣性卻是前所未見。

關於這些小型搭便車生物的研究,可能協助研究人員追蹤赤蠵龜與其他海龜的旅程,因為某些小型底棲無脊椎動物是特定區域的特有種,這可能為未來的赤蠵龜保育工作提供指引。該研究可能也有助於解釋這些微小動物在海洋中移動的方式,目前這個問題尚無解答。

漂浮的世界

英格斯說:「小型底棲無脊椎動物會生活在其他生物無法棲息的各種微小空間裡。」因此在海龜身上發現牠們是預期中的結果。但他說,這些生物的龐大數量令人驚奇。

這些極小的動物包括線蟲,牠們看起來像小型蠕蟲,生活在地球上幾乎任何環境,從深海到高山土壤都涵蓋在內。研究人員也發現了貌似蝦子的端足類(amphipod)、稱為橈足類(copepod)的微小甲殼類,與稱為水螅(hydroid)且類似水母的掠食者。

英格斯說,龜殼上的生活充滿競爭。蝦蟹等許多較大的搭便車動物常常會捕食在龜殼上生活的較小動物。線蟲會攝食龜殼上的細菌與碎屑,而在某些情況下,牠們甚至會吃掉其他線蟲。

這是一種骷髏蝦(skeleton shrimp),牠們是一種大量棲息在赤蠵龜龜殼上的端足類動物。研究人員在24隻赤蠵龜上發現超過10萬隻骷髏蝦。PHOTOGRAPH BY DR. JEROEN INGELS

這是一種骷髏蝦(skeleton shrimp),牠們是一種大量棲息在赤蠵龜龜殼上的端足類動物。研究人員在24隻赤蠵龜上發現超過10萬隻骷髏蝦。PHOTOGRAPH BY DR. JEROEN INGELS

英格斯說:「這是一個非常多樣且相互牽引的微型世界,而我們目前對它所知甚少。」

其中一些較大的動物具有硬殼,能覆蓋與破壞海龜的殼並增加阻力,例如藤壺,但牠們也能協助偽裝。不過,小型底棲無脊椎動物則不太可能會傷害海龜。「海龜身上確實有寄生蟲跟害蟲,但小型底棲無脊椎動物並不是其中之一。」

奈森.羅賓森(Nathan Robinson)是西班牙瓦倫西亞海洋科學基金會(Fundación Oceanogràfic)的海龜研究人員,並未參與該研究。他說海龜殼上有豐富的生物是很合理的。「海龜殼是一種完美的平臺,就如同讓這些生物巡遊海洋的筏子。」他說:「這代表海龜一直載著這些生物徜徉在這股充滿食物的美妙海流中。」這對於藤壺與海綿等濾食性動物非常有利。

謹慎採樣

英格斯與同事研究聖喬治島上的赤蠵龜,因為那裡是墨西哥灣北部最密集的築巢地點之一。為了尋找赤蠵龜,他們使用紅色貼膜的頭燈,這種燈光的波長比較不會干擾海龜,也不會影響人類的夜視能力。為了研究海龜,研究人員必須接受訓練,並獲得佛羅里達州魚類與野生動物保育委員會的認證。

英格斯與共事的研究人員迅速對海龜採樣,而且只在母海龜返回大海的途中才接近牠們。英格斯說:「重要的是,我們不能干擾母海龜將蛋全部產下的機會。」

在採樣期間,科學家會蹲在海龜周圍,使用塑膠刮刀輕柔地刮下他們能看到的搭便車生物。接著他們使用吸滿清水的海綿來採集肉眼不可見的微小生物。

研究人員從一隻赤蠵龜龜殼上採集為小動物。這張照片攝於研究活動期間,該研究獲得佛羅里達州魚類與野生動物保育委員會的許可,前提是不能傷害赤蠵龜──正常情況下,搬動或觸摸海龜是違法的。這張照片是在紅光下拍攝──這對動物的傷害較小──並於後製處理時轉為黑白。PHOTOGRAPH BY DR. MATTHEW WARE

研究人員從一隻赤蠵龜龜殼上採集為小動物。這張照片攝於研究活動期間,該研究獲得佛羅里達州魚類與野生動物保育委員會的許可,前提是不能傷害赤蠵龜──正常情況下,搬動或觸摸海龜是違法的。這張照片是在紅光下拍攝──這對動物的傷害較小──並於後製處理時轉為黑白。PHOTOGRAPH BY DR. MATTHEW WARE

接下來,他們在實驗室裡使用細密的網篩過濾掉軟體動物及小螃蟹等較大的生物,留下微小的小型底棲無脊椎動物。他們在顯微鏡下開始分類並辨識他們找到的動物。

英格斯說:「第一次看那些樣本時總是讓人很興奮,因為我們不知道會看到什麼。」

由於與新冠病毒大流行有關的限制,英格斯無法研究今年6月返回島上築巢的赤蠵龜,但他很期待看到明年跟赤蠵龜一起來的動物──尤其是那些已經受到研究及標記的動物。

微生物渡輪

該研究引出了一些問題:這些微小動物起初是如何到海龜身上的?還有海龜對於這些微小動物的四處移動有多重要?

英格斯說,海龜可能是在海床上覓食時將許多搭便車動物載到自己身上,海床是小型底棲無脊椎動物很豐富的地點,而海龜覓食會攪動微小動物,牠們可能在海龜殼上找到新的居住地。

西康乃狄克州立大學的海龜生物學家兼教授西奧朵拉.皮努(Theodora Pinou)並未參與該研究,她說赤蠵龜獲得這麼多搭便車動物,有可能只是因為牠們的活動或環境所致,而不是因為牠們的龜殼有任何特殊之處或適宜生活的條件。

皮努說:「我不認為海龜是吸引微小動物的磁鐵。」皮努曾發現,生活在大西洋的赤蠵龜比在太平洋的赤蠵龜背著更多微小的海生搭便車動物。她懷疑這種現象是出於環境狀況的差異,以及小型底棲無脊椎動物豐富程度的不同。

不論這些微小動物是如何到海龜身上的,這些海龜確實有筏子的作用,在遷徙時將搭便車的動物散播到遠處。這可能有助於解釋一個尚無解答的問題:為什麼許多微小動物明明無法游得很遠,或無法在開放海域長距離遷徙時存活下來,但牠們的分布範圍卻變得很廣泛?

英格斯說:「一顆漂浮的鵝頸藤壺或一塊海冰可能攜帶特定生物,但這樣的規模與頻率是無法跟海龜的狀況相提並論的。」

生物性追蹤器

海龜的長途旅行使追蹤牠們既困難又昂貴。英格斯希望,藉由分析龜殼上這些微小的搭便車動物及牠們的食物,能夠提供線索來協助研究海龜在哪裡接牠們上車,或者牠們去過哪裡。英格斯希望能在未來進行這樣的試驗。

這類研究尚未在小型底棲無脊椎動物上進行過。不過,研究人員曾檢查過綠蠵龜與赤蠵龜身上的藤壺,研究牠們的化學組成。這項研究顯示,藤壺體內的同位素提供了牠們經過之處的環境紀錄,例如溫度及鹽度,這可用於推斷海龜的遷徙路徑。

羅賓森說:「我們愈密切研究這些動物,就有愈多知識等待我們發現。」

 

延伸閱讀:住在海龜身上的「超跑藤壺」海洋勇者「小破洞」

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