幾十年來，生活在珊瑚礁上的微小甲殼類動(dòng)物一直吸引著人們。許多人認(rèn)為螃蟹經(jīng)常沿著沙底爬行，遠(yuǎn)離明亮的珊瑚結(jié)構(gòu)，但這種說法并不適用于某些螃蟹物種。

膽蟹在發(fā)育過程中會(huì)在珊瑚中開辟庇護(hù)所，形成舒適的地方，使它們遠(yuǎn)離漫游的捕食者。共生蟹，如膽蟹，與活珊瑚共存，通常依靠珊瑚粘液獲取營養(yǎng)，同時(shí)在成年后的大部分時(shí)間里都留在原地。

熒光的存在，或者吸收一種波長的光并在另一種波長上重新發(fā)射的能力，在這些小型甲殼類動(dòng)物中仍然是一種奇怪的適應(yīng)。最近對這些螃蟹的研究提出了關(guān)于珊瑚礁偽裝的新問題，而且討論每天都在變得更加活躍。

來自 KAUST 的 Susanne B?hr 多年來一直與膽蟹密切合作，她的觀察為這些生物如何以大多數(shù)人永遠(yuǎn)不會(huì)懷疑的方式融入珊瑚結(jié)構(gòu)提供了新的視角。

珊瑚蟹的藏身之處

膽蟹的框架很小，整天都隱藏在熱帶水域的隱蔽處。一些個(gè)體居住在更開放的住宅中，而另一些個(gè)體則生活在珊瑚袋或封閉的圓頂中。

棲息地的差異可以指導(dǎo)它們的可見度，這可能會(huì)影響它們在某些光照條件下是否發(fā)光。

研究人員對來自 286 個(gè)不同屬的 14 只膽蟹進(jìn)行了形態(tài)學(xué)分析。他們記錄了甲殼和四肢上的各種顏色圖案和熒光區(qū)域。

這些圖案通常是藍(lán)色激發(fā)下的橙紅色，如果沒有特定的照明工具，可能很難發(fā)現(xiàn)。

“它掩蓋了螃蟹的輪廓，所以你真的看不到螃蟹的形狀，”B?hr 說，并指出獨(dú)特的標(biāo)記有時(shí)會(huì)掩蓋螃蟹的輪廓。

科學(xué)家將癭蟹熒光分為特定形式，以展示每個(gè)物種如何與珊瑚樹枝或開口混合。

發(fā)光特征在螃蟹中是如何進(jìn)化的

一些研究使用先進(jìn)的基因測序方法來弄清楚癭蟹物種之間的關(guān)系。通過重建進(jìn)化樹，科學(xué)家可以追蹤熒光特征最初出現(xiàn)的位置以及它可能已經(jīng)消失的位置。

據(jù)信，Opecarcinus 屬的癭蟹是第一個(gè)表現(xiàn)出強(qiáng)烈熒光圖案的。這些圖案可以出現(xiàn)在爪子、腹部，甚至甲殼上。在某些譜系中，這種光芒部分消失了。

缺乏熒光的螃蟹可能依靠珊瑚的生長習(xí)性來偽裝自己。生活在完全封閉的珊瑚癭中的物種似乎具有較少的發(fā)光斑塊，這表明當(dāng)它們身體暴露的部位較少時(shí)，它們需要的明亮標(biāo)記較少。

珊瑚形狀和螃蟹顏色的動(dòng)態(tài)相互作用繼續(xù)吸引著那些研究珊瑚礁生活的人。

為什么螃蟹會(huì)發(fā)光

生物學(xué)家仍然很好奇這些甲殼類動(dòng)物最初為什么會(huì)發(fā)光。魚的熒光有助于偽裝或交流。在甲殼類動(dòng)物中，研究仍然是新的。

一些十足類動(dòng)物依靠五顏六色的信號(hào)來吸引配偶、抵御對手或躲避潛伏在珊瑚礁結(jié)構(gòu)周圍的捕食者。

即使有不確定的解釋，一些癭蟹譜系也比其他譜系顯示出更強(qiáng)的熒光。這導(dǎo)致一些研究人員懷疑，至少有一部分輝光破壞了螃蟹與珊瑚的輪廓。

在這些螃蟹與潛在配偶或競爭對手接觸的幾秒鐘內(nèi)，在爪子或腹部放置熒光貼片可能很重要。

對其他螃蟹科的研究表明，爪子上獨(dú)特的顏色可以作為信號(hào)。癭蟹是否也閱讀了這些跡象，或者效果是否純粹是為了偽裝，還需要更多的調(diào)查。

珊瑚礁需要螃蟹

熱帶珊瑚礁是無數(shù)經(jīng)常被忽視的生物的家園。膽蟹雖然很小，但卻是這些生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。

像許多依賴珊瑚的小動(dòng)物一樣，它們以粘液或被捕獲的顆粒為食，有時(shí)會(huì)改變珊瑚的生長模式。它們可能不會(huì)吞噬大量的珊瑚組織，但它們的存在會(huì)影響當(dāng)?shù)氐亩鄻有浴?/p>

“這是與熱帶珊瑚礁上的珊瑚相關(guān)的眾多無脊椎動(dòng)物之一，”來自 KAUST 的 Francesca Benzoni 說，她監(jiān)督了部分工作。

Benxoni 指出，對這些隱藏動(dòng)物的更多研究可以揭示珊瑚礁生物學(xué)中被忽視的部分。

螃蟹可以調(diào)整它們的光芒嗎？

海洋科學(xué)家對膽蟹的視力還有很多需要了解。目前尚不清楚這些甲殼類動(dòng)物是否能看到自己的發(fā)光圖案。

許多十足類動(dòng)物具有復(fù)眼，其工作方式與魚眼不同，因此它們可能會(huì)也可能不會(huì)感知某些波長。

研究人員還想知道，熒光輝光是否對潛在的捕食者來說更明顯，或者它是否與珊瑚的背景無縫融合。考慮到紅色波長在超過 33 英尺的深度會(huì)迅速消失，這些明亮的紅色或橙色圖案可能比人們預(yù)期的要突出。

需要進(jìn)一步的工作來確認(rèn)癭蟹是否會(huì)根據(jù)深度或珊瑚顏色來調(diào)整熒光。B?hr 希望未來的工作將定義這些簡單但引人注目的模式如何融入更廣泛的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)之謎。

另一個(gè)大問題是癭蟹的熒光是否會(huì)隨著它們的生命周期而變化，或者一旦它們的殼變硬，它是否仍然保持不變。

珊瑚礁生物的大局

膽蟹并不是唯一表現(xiàn)出這些微妙光芒的動(dòng)物。珊瑚礁沿線的一系列無脊椎動(dòng)物顯示出某種形式的熒光，包括某些蝦和海葵。大多數(shù)研究仍然很糟糕。

人類經(jīng)常會(huì)錯(cuò)過這些信號(hào)，而沒有特殊的濾光片或設(shè)計(jì)用于拾取發(fā)射波長的燈。盡管如此，這些隱藏的視覺效果的存在提醒我們，珊瑚礁環(huán)境依賴于許多神秘的合作關(guān)系。

了解共生螃蟹如何茁壯成長可能會(huì)為珊瑚礁科學(xué)家提供關(guān)于什么有助于珊瑚生存的線索。

環(huán)境變化會(huì)破壞脆弱的無脊椎動(dòng)物關(guān)系，我們對這些在黑暗中發(fā)光的居民了解得越多，我們就越意識(shí)到每個(gè)物種都會(huì)在珊瑚礁拼圖上貢獻(xiàn)自己的一塊。