發現新海洋等足目生物可傳播藻類精子

鳥類和蜜蜂等昆蟲是陸上的授粉專家，但這類關鍵任務是如何在海洋中完成的呢？ 10 年前，科學家們發現了小型海洋蠕蟲和甲殼類動物在開花的海草之間授粉，而最新刊於《科學》的另一份研究指，發現了一種新的海洋等足目 (Isopoda) 授粉動物，會在紅藻之間游動，紅藻精子細胞會黏在其身體上，然後在該等足目進食其他紅藻時把精子細胞傳開去。

無參與研究的田納西大學諾克斯維爾分校植物演化生態學家 Susan Kalisz 指出，研究非常令人興奮的是，海洋中大多數植物的受精，是在無動物幫助情況下進行，卵子和精子都是通過海水的運動聚集；而隨著學界有更多調查，人類可能會發現更多海洋動物輔助授粉的例子。

法國國家科學研究中心 (CNRS) 人口遺傳學家 Myriam Valero 多年來一直在歐洲的潮池中研究紅藻 (Gracilaria gracilis) 的基因，而這種植物的繁殖並不尋常。

在許多海洋生物中，雄性和雌性會釋出精子和卵子細胞在水中混合。然而，這種紅藻的雌性不會釋出卵子細胞，而是將它們保持在漏斗狀細絲內。雄性的精子必須以某種方式進入這些細絲中，但紅藻精子細胞並無尾巴來幫助其游進去。

Valero 發現這些藻類經常被爬行的等足類動物覆蓋，她想知道特定物種蓋鰓水虱 (Idotea balthica) 是否可能將精子從雄性藻類傳到雌性，而在顯微鏡下，很明顯見到精子黏在 I. balthica 身上，懷疑 I. balthica 可以起到與傳粉者相同的作用。

團隊其後在實驗室培養了原始的雌性藻類，然後將之放入裝有雄性藻類的水箱中。在一些水缸中，團隊添加了I. balthica 。團隊最終發現，有 I. balthica 在缸中的紅藻繁殖成功率大約是其 20 倍。

Valero 懷疑，這種關係在幾個方面是互惠互利的。紅藻可能為年輕的 I. balthica 提供躲避捕食者的地方，因為這種等足目通常與紅藻的顏色相同；牠們亦會生長在紅藻上的單細胞藻類矽藻，保持紅藻清潔有助其生長得更好更快。不過，這種共生關係似乎比昆蟲和陸地植物之間的關係簡單得多。在陸上，很多有花植物和昆蟲共同演化出改善授粉的解剖結構和行為。

至於為何這共生關係在海洋中如此罕見？無參與研究的加州大學戴維斯分校海洋演化生物學家 Rick Grosberg 指出，這可能是由於生活在比空氣密度大得多的水中的物理特性造成的，游向花所需的能量有機會不能由花蜜所彌補。

然而，有學者提醒新研究僅表明等足類動物可以為實驗室水缸中的藻類授粉，目前尚不清楚在大自然中，說法是否成立，尤其風和海浪也可以將藻類精子傳開去。

來源：

Science, Is this pillbug-like organism a pollinator of the sea?

報告：

Lavaut, E., Guillemin, M.Ł., Colin, S. & et al. (2022). Pollinators of the sea: A discovery of animal-mediated fertilization in seaweed. Science Vol 377, Issue 6605

pp. 528-530. DOI: 10.1126/science.abo6661

文／AC