知否|普通气泡能救命能存储卵子?这些动物真做到了

2019-06-09 08:02:43 来源: 知否 网易号 举报
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(原标题:How these spiders use bubbles to live underwater)

作者 | 小小

出品 | 网易科技《知否》栏目组(公众号:tech_163)

对于人类来说,气泡在日常生活中十分常见,比如在喝香槟或洗澡时都会出现。但对于某些水生和陆生动物来说,气泡却是一种有用的生存工具,不但可以帮助它们在水下呼吸,甚至还能提高捕猎成功率。下面,我们去看看自然界那些能够以创造性方式利用气泡的神奇动物

气泡

座头鲸(humpback whales)是喜欢群体协作捕猎的动物,它们会从气孔里吹出泡泡,形成宽大的气泡网,然后用来捕捉磷虾和鲱鱼等猎物。美国加州大学圣克鲁兹分校副研究员阿里·弗里德兰德(Ari Friedlaender)说,一头鲸鱼绕着成群的猎物打转,用气泡把它们吹到离水面更近的地方。

知否|普通气泡能救命能存储卵子?这些动物真做到了


弗里德兰德解释称,在这种情况下,大多数鱼类会选择呆在原地不动。当这个“气泡网”就位后,其中一头座头鲸会发出特定声音,其他鲸鱼就会从气泡网的中间滑过,在密集的猎物群中饱餐一顿。弗里德兰德指出:“每头座头鲸都有自己独特的吹泡泡方式,比如吹出螺旋状、环状或爆裂的气泡。”

1980年,在科德角附近,有人看到一头雌性座头鲸使用了一种新技术,她吹了一个气泡网,并借助这个气泡网快速浮出水面,然后拍了拍自己的尾巴,重新返回觅食。这种策略被称为“kick feeding”,它能刺激鱼类,使它们更容易被捕获。现在,大部分座头鲸都在用这种策略。

潜水钟

潜水钟蜘蛛(Diving bell spiders)是唯一生活在水下的蜘蛛,但它们仍然需要氧气来维持生命。特立尼达西印度大学的蛛形纲动物学家Jo-Anne Sewlal表示,为了保持空气供应,潜水钟蜘蛛首先“在水生植物之间编织蛛丝平台”。

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然后蜘蛛浮出水面,把气泡困在腹部的毛发里游回平台,把气泡转移到蛛丝平台上。它们会根据需要重新浮出水面,为它们的“潜水钟”补充空气。Jo-Anne Sewlal说,这个“潜水钟”还可以充当多用途房间,供蜘蛛在这里“捕食、蜕皮、储存卵子和精子、交配”,甚至养育后代。

气味探测器

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星鼻鼹鼠(Star-nosed moles)是非常怪异的哺乳动物,它们长有触角状的鼻子,是世界上吃东西最快的动物,它们用气泡来嗅水下的东西。这些鼹鼠在水下把鼻子里的气泡吹出来,然后再把它们吸回来,这种水下“嗅探”能力可以让它们闻到水中猎物的气味。

庇护所

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在若虫(昆虫幼体)阶段,蛙跳虫(Froghopper insects)又被称为喷沫虫,因为它们分泌泡沫状的物质,这些物质与空气混合,形成泡沫状的伪装,使它们看起来像植物上的一团泡沫。此前有研究发现,若虫会“浮潜”,或者把腹部伸出泡泡来呼吸,有时会通过吹泡泡来获取更多氧气。

海洋木筏

紫蜗牛(Violet snails)非常漂亮,很难想象它们会漂浮在成堆粘液上的场景。紫蜗牛可以通过其被称为“脚”的肌肉器官分泌粘液,这些粘液随后会变硬,并产生大量漂浮的气泡

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长期以来,科学家们总是能观察到紫蜗牛在这种木筏上“冲浪”,木筏还可以作为漂浮设备、卵储藏区和幼蜗牛平台。漂浮在水面也给这种无脊椎动物提供了一种相对不受竞争影响的食物来源。

水肺

又名哥斯达黎加蜥蜴(Costan Rican lizard)的水蜥蜴可以在水下呆很长时间,以躲避可能在水面上追捕它们的捕食者。至少,足够会让捕食者感到无聊。美国纽约州立大学宾汉姆顿分校生物科学助理研究教授林赛·斯维克(Lindsey Swierk)说,这种蜥蜴把空气困在附在头部的气泡里,并把气泡用作水下呼吸系统。

斯维克表示:“潜入水中并在水中长时间停留是水蜥蜴的一种反捕食策略。这些蜥蜴的速度不是特别快,进入水里躲避天敌是非常有效的选择。在水下躲藏足够长的时间,很容易就会被掠食者视为‘消失’。我认为,在水中出现的任何增强呼吸能力,都会延长它们在水下避难所停留的时间。”

蜥蜴可以闭气16分钟而不必浮出水面呼吸空气。斯维克指出,这些蜥蜴不仅潜入水下躲避捕食者,还能找到食物来源。无论如何,这项技术都为水蜥蜴提供了进化优势。

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斯维克说:“我认为,额外的气泡被困在水蜥蜴的头部和喉部,蜥蜴吸入和呼出的空气在气泡中交换,以便帮助水蜥蜴延长水下停留时间。此外,气泡也有可能在帮助厌氧菌排出二氧化碳方面发挥作用。我猜想这可能是一种形态上的适应,也就是水蜥蜴头部进化出特定形状,这使得大气泡可以很容易地附着在上面。”

研究人员仍然不确定气泡呼吸技术究竟是如何工作的。关于这种独特的爬行动物,我们还有很多地方需要了解,因为气泡的真正功能还不清楚。斯维克说:“如果未来的研究显示这种再呼吸行为是适应性的,那么我可以想象,这是一种随着时间的推移而进化出来的特征,能让水蜥蜴或类似生物在它们的水生栖息地繁衍生息。”

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乔俊婧 本文来源:知否 责任编辑:乔俊婧_NBJ11279
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