brown and black fish in water

蟲媒的...海藻?

在浩瀚的海洋之中,藏著無數生命和神秘的現象。海洋不僅是地球上最大的生態系統,也是許多奇異生物的家園。先前我們已經提及許多開花植物特殊的授粉現象,然而在一個我們從沒想過的類群—藻類中,也存在類似的現象。在陸地上,授粉是一個眾所周知的過程,許多植物依賴蜜蜂和其他昆蟲來傳播花粉,從而繁衍後代。但在海洋中,人們長久以來都認為這樣以動物為媒介的「授粉」過程不存在,特別是在像紅藻這樣的生物中,其繁殖方式與陸地植物大相逕庭。然而,最近的科學研究卻顛覆了這一觀念。

海洋中的“蜜蜂”

等足目 (Isopoda) 是一群包含了很多種類的甲殼類動物,普遍生活在淡水、海水以及陸地環境中,這些動物具有7對大小及形態相似的腳,故名。等足目有許多種類是日常生活中常見的動物,例如鼠婦、海蟑螂、縮頭魚蝨,或是前陣子因為放在拉麵上而聲名大噪的大王具足蟲 (Bathynomus giganteus) 也是等足目的成員。這次的主角Idotea balthica (以下簡稱I.B.) 是一種生活在大西洋地區的等足目動物,研究人員發現它在紅藻龍鬚菜 (Gracilaria gracilis) 間活動時,可能可以幫助這些紅藻「授粉」。不過他們是怎麼驗證這件事的呢?

科學家發現等足目動物Idotea balthica或許能為紅藻「授粉」,但它是怎麼做到的呢?©Frédéric ANDRE

精心設計的實驗過程

為了探索I.B.是否真的在紅藻的繁殖過程中扮演了類似授粉者的角色,科學家們設計了一系列精細的實驗。首先,他們在實驗室中模擬了自然海洋環境,確保所有的變數都能得到控制。然後,他們將處於初生狀態的雌性紅藻龍鬚菜的藻體放置在雄性藻體附近,觀察在有無I.B.的情況下受精的成功率。這一步驟旨在模擬自然條件下的可能情景,以確認這些小生物是否真的能夠增加受精的成功率。

接著,為了進一步驗證這一假設,科學家們進行了第二輪實驗。這次,他們將雌性藻體放置於兩個容器中,一個裡面有先前已接觸過雄性藻體的I.B.,另一個則沒有。實驗的結果驚人地顯示,這些等足目動物確實能夠在其身體上攜帶配子,並有效地將其傳遞給雌性藻體,從而大幅度提高受精成功率。

蟲媒的起源暗示

這項研究不僅證明了Idotea balthica確實能夠協助紅藻進行配子傳遞,還揭示了這種類似授粉的行為可能比開花植物出現的時間還要早。傳統上,人們認為開花植物起源於大約一億年前的中生代。然而,節肢動物和紅藻的祖先卻早在五億年前就已存在於地球上。這暗示著動植物間這樣的互動模式可能比我們想像的更加古老,並提示還有更多未被發現的類似授粉機制存在。目前已知的超過三十萬種依賴動物媒介的開花植物中,只有約10%的授粉模式被研究過,意味著仍有大量未探索的授粉方式等待發現。

引用文獻
Lavaut et al. 2022. Pollinators of the sea: A discovery of animal-mediated fertilization in seaweed. DOI: 10.1126/science.abo6661