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首次发现自发光海绵

海底的海绵。 (图片:MBARI)

深海研究人员报告说,具有创造自己的光的能力的深海海绵的第一个实例是在实验室中“碰触”的机会之后。

蒙特利湾水族馆研究所(MBARI)的科学家们在加利福尼亚海岸100英里外4公里深的海床上部署了Don Ricketts ROV,当时它的摄像头捡起了锚定在泥浆中的海绵。

几十年来,研究人员一直在海底发现这种不知名的物种,从加拿大北极地区到墨西哥湾以及夏威夷群岛周围,但从未进行过研究。收集标本仅是为了研究其表面上的书ten。

将动物放到水面,放在研究船上的黑暗实验室中 西方传单 –令研究人员惊讶的是,轻轻的触摸使它发出蓝绿色的光。

“发现海绵后,每个人都将感兴趣的动物留在了采样器中,”发现的科学家马赛地中海海洋研究所的塞维琳·马丁尼说。

“当时我正在研究生物发光生物的底栖生物清单,并尽我所能进行了测试。我决定尝试这个。我们当时不知道那是什么。当我刺激它时,它显然是明亮的,持续了几秒钟。”

许多深海动物会发光,但以前一直认为海绵是个例外。有些看起来发光的细菌含有发光的细菌,或者被生物发光的动物吃掉或定殖了-这就是这么多深海动物能够发光的能力。

Martini与加利福尼亚大学的Carrin Schultz和MBARI海洋生物学家共同研究,现在证明海绵包含腔肠素,这是产生光所需的关键化学物质,从海to到头足类的其他海洋生物也可以使用。

舒尔茨说:“这一发现在进化上是非常壮观的,因为我们不知道有其他海绵被证明使用腔肠素,更不用说清楚地表明它具有生物发光性了。”

2020年12月23日

ROV摄像机不够灵敏,无法检测到来自海绵的光线,后来又收集了另外五个摄像头,但是低照度摄像机能够捕捉到顶部,每个海绵的细丝和茎杆在触摸时发光得足够明亮,以便于观察肉眼观察5-10秒。

最初的发现是在2017年,尽管这项研究 仅在本月发表于《海洋科学前沿》上 .

舒尔茨说:“在塞维林确定海绵具有生物发光性之后,我们花了几年时间和三项研究远征将生物化学过程拼凑在一起。” “在每次航行中,我们只能收集两个或三个海绵……最后,所有证据都指向海绵,它不使用细菌共生体进行生物发光,而是使用其自身细胞中的化学物质和酶来发光。

“将来,我们将确定海绵中的基因组是否编码了生物发光所需的基因,并将利用这些信息来了解更多有关该物种如何发展自身发光能力的信息。”

研究人员希望确立海绵仅在接触时才具有生物发光性的好处–既是一种阻止捕食者或吸引猎物的策略。由于海洋深处食物稀少,这种海绵已演变为食肉性动物,在其表面的细小钩子上捕捉猎物。