藤壺透過“精子播撒”交配

如果這些無法移動的甲殼類動物獨自生活,超大的陰莖並不總是足以讓它們交配,因此它們會將精子釋放到海中,從而使其他藤壺可以捕獲精子並使卵受精

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眾所周知,藤壺透過擁有比其身體更長的陰莖來解決這個問題,以便它們可以尋找相對較遠的伴侶。但是現在看來,一些藤壺採用了另一種策略,將它們珍貴的體液託付給海流。

其中一些甲殼類動物是獨自生活的,附近沒有足夠近的鄰居可以與之發生性關係。以鵝頸藤壺物種Pollicipes polymerus為例,這提出了一個謎:儘管人們認為某些藤壺可以自我受精,但科學家們從未能夠觀察到孤立的P. polymerus的繁殖,因此這些動物被認為必須交配。


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但是,加拿大埃德蒙頓阿爾伯塔大學的海洋生物學家理查德·帕爾默和他的團隊現在表明,藤壺能夠捕獲釋放到海中的精子,這為它們提供了另一種繁殖途徑。

帕爾默說:“藤壺是一種經過深入研究的動物。 在這樣一個被廣泛研究的群體中發現如此全新的東西,令我們感到興奮。”

帕爾默和他的團隊在《皇家學會學報B》中描述了他們如何收集到“完全超出其他個體陰莖範圍”但帶有受精卵團的藤壺。透過分析這些動物及其卵子的遺傳構成,研究人員發現,所有孤立的藤壺卵子都包含只能來自其他動物的DNA。這表明它們一定是從水中收集了精子,這個過程有時被稱為精子播撒交配。進一步的遺傳分析表明,即使是位於同類P. polymerus交配距離內的藤壺,仍然從水中收集精子。

散佈在水中
英國普利茅斯海洋生物協會的海洋生態學家約翰·畢曉普是精子播撒交配一詞的創造者之一,他指出,這種受精機制與廣播產卵截然不同,在廣播產卵中,一些水生動物會將卵子和精子釋放到水中

精子播撒似乎與固定在原地或“固著”的動物有關,他說。

過去,人們常常認為孤立的固著物種“必須坐在那裡進行自我[受精]”,但他指出,現在藤壺可以被新增到精子播撒者列表中,其中包括海綿、珊瑚和一些軟體動物。 它們是已知採用這種策略的第一批甲殼類動物。

畢曉普說:“大多數固著群體都已經在精子播撒交配方面打勾了。” “它與固著生活以及更特別的濾食有關。” (作為濾食性動物,藤壺已經擁有捕獲水中細小顆粒的裝置:請參見下面的影片。)

而且,Pollicipes polymerus可能不是唯一這樣做的藤壺物種。帕爾默和他的學生馬爾揚·巴拉贊德(最新論文的第一作者)現在正在探索另外兩個物種是否也將其精子託付給海浪。

本文經《自然》雜誌許可轉載。 這篇文章於2013年1月16日首次發表

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