生物科学门户网站
BIO1000.COM

甲藻浮游生物发光使它们的捕食者不会吃掉它们

一些甲藻浮游生物物种是生物发光的,具有显着的产生光的能力,使它们自己和它们游泳的水发光。现在,研究人员在6月17日的当代生物学报告中发现,对于一种甲藻(Lingulodinium polyedra),这种生物发光也是一种防御机制,可以帮助他们抵御想要吃它们的桡足类食草动物。

瑞典哥德堡大学的安德鲁普雷维特说:“生物发光,除了在海中是一种美丽的光现象外,还是一种防御机制,是某种浮游生物用来抵御敌人的。”“生物发光细胞感知其食草动物的浓度非常低,并在需要时调高光照,这对于单细胞生物来说相当令人印象深刻。这反过来有助于更好地保护它们免受爬行动物的侵害,使它们能够存活更长时间,从而更好地竞争在浮游生物中。“

通过高速和低光敏视频的组合,包括Prevett,Erik Selander及其在丹麦技术大学的合作者在内的研究人员发现,生物发光细胞在与桡足动物抓取器接触后闪烁。桡足类通过快速排斥闪烁细胞而反应,似乎没有受到伤害。

他们指出,来自瑞典西海岸的观测数据支持他们的研究预测,桡足类食草动物的存在将对生物发光L. polyedra的丰度产生积极影响。单细胞生物发光甲藻通常是较差的竞争对手,因为它们的生长速度约为其他浮游生物的三分之一。但桡足类拒绝它们有利于放牧更多防御性较差但生长速度较快的浮游生物物种。

研究人员曾预计增加生物发光会导致桡足类放牧减少。但他们对减少的程度感到惊讶。“早期的研究表明,生物发光比L. polyedra自然更亮的甲藻的放牧量更少,但在生物发光细胞的所有放牧停止之前仍需要相对较高的细胞浓度,”Prevett说。“相比之下,我们研究中的L. polyedra丰度很低,我们对生物发光防御的有效性感到惊讶。”

然而,目前尚不清楚这种发光如何保护L. polyedra。“关于生物发光如何保护甲藻,有三种流行的理论,”Prevett说。“第一个是它作为一个象征性的颜色,向潜在的食草动物发出警告,表示细胞对某种程度的毒素有毒或有害。第二个是生物发光的闪光表现得像闪光一样,使桡足类发作,令人发怒一种桡足类逃逸反应或使其迷失方向足以使甲藻逃脱。第三种理论认为闪光作为一种防盗警报形式,吸引了更大的视觉捕食者的注意力,如鱼,可以跟踪和消耗桡足类有证据支持这些理论,生物发光保护可能是上述部分或全部的组合。“

研究人员表示,无论它是如何起作用的,看起来他们用生物发光来抵御掠食者的能力是一个关键的机制,这个机制背后是竞争对手如L. polyedra的成功。他们说,他们计划在系统中进行更多的研究,探索被吃掉的“恐惧”驱动生态系统结构的方式。他们计划研究由桡足类产生的化合物作为一般警报信号及其对复杂浮游生物组合的影响。

“在海洋浮游生物等单细胞主导的食物网中,消费者的这些间接影响尚未得到充分研究,”Prevett说。“这篇论文和其他类似结果表明,间接捕食者的影响也是海洋微观食物网中的强大推动力。

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。