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雄性海龍、海馬 及其同類是魚世界的居家爸爸,它們在類似胎盤的育兒袋中撫養幼崽,從受精卵到幼崽能夠遊走為止。
新的研究表明,這些盡職盡責的父親不僅庇護幼崽,還透過他們自己版本的胎盤向後代輸送關鍵營養物質,幫助補充胚胎從母親卵黃中獲得的營養。
“在這項研究中,我們清楚地證明了兩種海龍物種的胚胎吸收了來自父親的營養物質,”西弗吉尼亞大學(W.V.U.)摩根敦分校的生物學家研究員詹妮弗·裡普利說。“這是我們第一次真正獲得證據證明這些魚類具有類似胎盤的作用。多年來一直有人假設,但直到現在才得到證實。”
為了測試北方海龍(Syngnathus fuscus)和暗色海龍(S. floridae)這兩種海龍的雄性是否會將營養物質傳遞給幼崽,裡普利和她在W.V.U.的同事生物學家克里斯蒂·福蘭,給正在孵卵的魚——那些攜帶處於不同發育階段的胚胎的魚——注射了脂質(脂肪)棕櫚酸和氨基酸賴氨酸,這兩種重要的胚胎構建基塊。這些物質——對發育至關重要,如果卵子儲備不足,必須由父親提供——被標記了同位素(一種元素的示蹤版本),研究人員可以透過光譜學從父親追蹤到胚胎。
裡普利說,雖然由於原因尚不清楚,海龍胚胎沒有吸收太多脂質,但氨基酸很容易從父親轉移到後代。此外,研究人員表示,隨著胚胎成熟,轉移的氨基酸量增加——這表明隨著幼崽的營養需求增長,它們的父親提供了更多的這種物質。
不列顛哥倫比亞大學(溫哥華)海馬專案主任、海洋生物學家阿曼達·文森特表示,她對最新的發現感到“非常興奮”。她說:“在雄性和雌性對胚胎髮育的貢獻之間,似乎確實存在某種協商的權衡。” 她指出,確定沉積在育兒袋中的卵的位置是否會對營養物質的吸收和胚胎髮育產生影響將很有趣。
裡普利說,她希望探索環境變化,例如海水中毒素的升高和降低,如何影響海龍及其同類中父系營養物質的轉移。她說:“我們正試圖將這種育兒袋與哺乳動物的胎盤進行比較,以便將來我們可以測試新出現的汙染物和化學物質。” “透過這種方式,我們或許能夠預測[這些物質]對人類發育的潛在有害影響。”