深海“蜘蛛”的新發現與我們以前見過的任何東西都不同

三種新發現的深海“蜘蛛”在自己的身體上以一種完全不同的共生方式種植吃甲烷的細菌。

與像我們這樣由太陽能食物鏈喂養的動物不同，生活在深海中的動物必須創造性地利用它們的能源。陽光在穿過海水時被散射和吸收，并且永遠無法到達深度超過 1000 米（約 3300 英尺）。

然而，許多生物已經成功地在沒有陽光照射的地方開設了商店。

海蜘蛛是棲息在這些黑暗水域中的海洋節肢動物，但它們的名字具有誤導性：它們實際上不是蜘蛛，甚至不是蛛形綱動物。相似之處來自它們微小的身體，從中輻射出四到六對腿。

這些新的海蜘蛛物種（學名待定）由美國西方學院的 Bianca Dal Bó 領導的團隊發現，都是該屬的成員Sericosura.它們也都完全依靠甲烷滲漏物生活，那里的強效溫室氣體從海底泄漏。

2021 年和 2023 年的遙控車輛潛水從南加州海岸附近的兩個滲漏點——Palos Verdes 滲漏（低于海平面 397 米）和 Del Mar 滲漏（低于海平面 1018 米）——以及阿拉斯加的 Sanak 滲漏（水下 2020 米）——25 米范圍內收集了海蜘蛛標本。

Del Mar 滲漏于 2015 年被發現。

該團隊在所有三個物種的外骨骼上生長，發現了三種細菌的密集排列，已知這些細菌可以將甲烷和甲醇轉化為碳和能量。這一發現可以解釋為什么海蜘蛛從不冒險遠離滲漏處;他們依賴細菌作為食物。

海洋實驗室的實驗證實了研究人員的懷疑。通過用不同的碳同位素標記甲烷和二氧化碳，然后將海蜘蛛暴露在這些氣體中，研究人員可以追蹤每種同位素穿過微觀世界的過程。

“幾乎所有都與海蜘蛛有關MMOx 游戲細菌細胞從甲烷或甲醇中吸收碳，但不能從一氧化碳中吸收碳₂“研究人員報告.

“在五天內，海蜘蛛的消化組織也顯示出 [碳同位素] 標簽的顯著摻入，這種現象只能通過食用甲烷氧化細菌而發生。”

與依賴甲烷的湖泊生態系統中的動物不同，海蜘蛛似乎直接從體內培養和消耗親甲烷細菌。被困在滲漏處可能是一個值得的權衡。

其他甲烷滲出的動物也對這些特定的居住細菌群體采取了類似的安排。海綿、蚯蚓和胡須蚯蚓與一種類型存在主要共生關系;胡須蟲和貽貝與另一種生物有次生共生關系;第三種細菌被發現生活在熱液噴口蟹的外骨骼上。

"然而，迄今為止，還沒有一種動物物種被證明可以容納所有三個 [甲烷和甲醇氧化] 家族，“作者注意.

盡管阿拉斯加和南加利福尼亞的滲漏點相距遙遠，但無論在哪個滲漏處發現，海蜘蛛的細菌“花園”在功能上都是相同的。

研究人員懷疑這種細菌可能會代代相傳。雄性海蜘蛛攜帶和育雛卵囊長達 20 天，盡管它們很年輕，但這些卵已經擁有類似的喜甲烷微生物組。當小海蜘蛛孵化時，這種細菌為它們提供了終生培養的直接食物來源。

Del Mar 滲出的標本中有一半是雄性，它們都帶著卵。對于海蜘蛛的目擊來說，這是一個前所未有的生育水平，這可能表明吃甲烷的細菌農場正在取得回報。

這令人謙卑地提醒我們，地球甚至隱藏了多少不同的生存策略，即使是它最深、最黑暗的袖子。

該研究發表在美國國家科學院 （PNAS.

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