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(来源:juebukeyi)

蛇螺科(Vermetidae)是一群超有个性的海洋腹足类,它们放弃了多数螺类 “背壳漫游” 的生活,一辈子固着在岩石、珊瑚上,还练就了用黏液织网吃饭的独门绝技。

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和常见的螺类不同,蛇螺科成体完全不会移动,幼体短暂游动后,便会把碳酸钙外壳永久黏在硬质基底上,外壳还会随环境长成不规则的管状,形态可塑性极强,这也让它们的分类成了科学家的 “小难题”。为了在原地活下去,它们进化出了独特的觅食方式:从口部腺体分泌黏液,通过头部触手拉成丝状,在海水中织成一张黏液网,像渔民撒网一样捕捉浮游生物、海藻碎屑和海洋腐殖质,等网粘满食物,就用带钩齿的齿舌把整张网连黏液带食物一起吞下去,既吃了饭,又回收了制造黏液的能量,堪称 “零浪费干饭人”。

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它们的摄食策略还超灵活,会随环境 “切换模式”:有的纯靠黏液网觅食,有的用鳃滤食水体颗粒,还有的能根据水深、水动力混合使用两种方式,浅海的蛇螺可塑性更强,这种 “随机应变” 让它们能适应不同的海洋环境,甚至在热带、温带的潮间带和浅海都能见到它们的身影,连智利北部的冷水区都有其踪迹。

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蛇螺科还是海洋生态的 “重要参与者”,部分物种会和珊瑚、珊瑚藻共生形成礁体;同时它们吞食腐殖质,参与海洋有机物循环,避免碎屑堆积消耗海水氧气,默默守护着海岸栖息地的清洁。但在热带海域,一些蛇螺的黏液网会覆盖珊瑚,抢夺食物和生存空间,成为珊瑚大麻烦”,也是海水水族箱里让爱好者头疼的害虫。

题目:

蛇螺科是固着生活的新腹足类软体动物,其形成的礁体常分布在极窄的潮间带范围,因此被用作生物海平面指示生物(Bio SLI),传统研究认为其指示精度可达 0.5–1.0 m,该精度仅基于地中海物种Dendropoma petraeum的研究。但蛇螺科存在摄食策略的表型可塑性(生物的性状随环境改变的能力),且不同物种 / 种群的摄食方式(滤食 F、黏液摄食 M、混合摄食 M/F)存在差异,摄食策略又与它们的海平面分布深度相关。本研究通过分析鳃面积与体重的关系,探究蛇螺科摄食策略的可塑性,评估其作为生物海平面指示生物的精度误差,为古海平面重建提供科学依据。

表1

物种

摄食策略

分布

相对海平面位置

水动力

D. corallinaceum

M

南非

±0.5 m

D. irregulare

M/F

百慕大

潮间带(也可达 + 2 m)

D. petraeum

F

地中海(以色列)

潮间带

D. petraeum

F

地中海(西班牙南部)

中潮下带

D. platypus

M

夏威夷

潮间带到 14 m

P. montereyensis

F/M

加利福尼亚

略低于 0 m

S. arenaria

M

地中海

S. imbricata

M

日本

潮间带(至 10 m)

** to ***

表 1 为不同蛇螺科物种的摄食策略、分布、相对海平面位置、水动力等生态属性,其中加粗物种为常用生物海平面指示生物;F = 滤食(通过鳃捕捉水体中食物颗粒),M = 黏液摄食(通过黏液网被动捕获食物颗粒),M/F = 混合摄食;水动力:(高暴露)、(中等暴露)、(遮蔽);相对海平面位置为物种生活的潮间带 / 潮下带与平均海平面的距离。

1.常用作生物海平面指示生物的D. petraeum在地中海不同区域的水动力环境存在差异,在以色列的水动力为__________(用符号表示)。

2.百慕大分布的D. irregulare摄食策略为混合摄食,其对应的表型符号为__________。

3.地中海分布的两种蛇螺科物种D. petraeum和S. arenaria中,采用黏液摄食策略的是__________。

4.夏威夷的D. platypus可生活在潮间带到 14 m 的深度范围,其摄食策略为__________(填 F/M/M/F)。

5.加利福尼亚的P. montereyensis生活位置略低于平均海平面,其水动力环境为中等暴露到高暴露,对应的符号为__________。

图 1

鳃是蛇螺科摄食和呼吸的重要器官:滤食型物种的鳃主要承担摄食 + 呼吸功能,鳃面积随体重增长的比例大(回归曲线斜率大);黏液摄食型物种的鳃仅承担呼吸功能,鳃面积随体重增长的比例小(回归曲线斜率小);混合摄食型介于两者之间。

图 1 四种蛇螺科物种鳃面积(ln)与体重(ln)的关系图
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图 1 四种蛇螺科物种鳃面积(ln)与体重(ln)的关系图

•A(V. enderi):斜率大,纯滤食;

•B(S. arenaria):斜率小,纯黏液摄食;

•C(V. triquetrus):斜率中等,偏黏液摄食;

•D(D. petraeum):Si 和 Sa 种群斜率与 A 接近(纯滤食),Na 种群斜率介于 A 和 B 之间(混合摄食)。

图 1 中 A-D 分别为Vermetus enderi(纯滤食)、Serpulorbis arenaria(纯黏液摄食)、Vermetus triquetrus(偏黏液摄食)、Dendropoma petraeum(三个地理种群:那不勒斯 Na、西西里 Si、撒丁岛 Sa);横纵坐标分别为体重(ln,mg)、鳃面积(ln,mm²);斜率越大,代表鳃面积随体重增长的速率越快,滤食特征越显著。

1.纯滤食的Vermetus enderi对应图 1 中的__________(填字母)。

2.鳃面积随体重增长速率最慢的纯黏液摄食物种为Serpulorbis arearia,对应图 1 中的__________(填字母)。

3.Dendropoma petraeum的西西里(Si)种群为纯滤食,其鳃面积 - 体重回归曲线的斜率与图 1 中__________(填字母)的物种最接近。

4.Dendropoma petraeum的那不勒斯(Na)种群为混合摄食,其鳃面积随体重的增长速率应__________(填 “快于”/“慢于”)西西里(Si)种群。

5.图 1 中Vermetus triquetrus为偏黏液摄食类型,其对应的图 1 字母为__________,该物种鳃面积 - 体重的回归曲线斜率应__________(填 “大于”/“小于”)纯滤食物种。

答案

表 1 填空题答案

2.M/F

3.S. arenaria

4.M

5.** ~ ***

图 1 填空题答案

1.A

2.B

3.A

4.慢于

5.C;小于