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極地海底巨型生物應對暖化 靠長出更多氣孔呼吸

2019/4/11 — 17:28

圖中為海蜘蛛,圖片來源:ARCUS

圖中為海蜘蛛,圖片來源:ARCUS

居於極地海洋深處的生物往往比其他地方找到的巨型,學界過去認為「氧 — 溫度假說 (oxygen-temperature hypothesis) 」能解釋這種現象。假說指,因為極地海底的極端低溫令生物新陳代謝變得非常慢,生物因此身型更為巨大。

不過,由於這些極地海洋生物有巨型身軀,牠們理應比較小型的同類生物消耗氧氣速度更快更多,在全球暖化下或會更受壓力而消失。最新刊於《英國皇家學會報告 B》的研究以南極巨型海蜘蛛作測試,發現假說未必正確。

該研究由夏威夷大學動物學家 Caitlin Shishido 領導,團隊於南極捕捉多種海蜘蛛,並於實驗室將這些海蜘蛛身體翻轉,計算不同身型海蜘蛛能在正常的 -1.8 水溫下至 9°C 暖海水中自行翻身的次數,以了解其耗氧量是否合乎假說。

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團隊發現,不論任何水溫較巨型海蜘蛛的翻身次數均與較小的一樣;結果令團隊意外,因為他們原以為較巨型海蜘蛛無法在較高溫下生存,亦比小型海蜘蛛在高水溫下更快耗盡氧氣,尤其海蜘蛛沒有肺或腮這些高效呼吸器官,只透過擴散作用,以腳的氣孔「吸入」氧氣。

團隊利用顯微鏡,發現隨著海蜘蛛長大,其腳部氣孔數目也會增加,而體型較大海蜘蛛的腳氣孔數目遠多於小型海蜘蛛,因此可同樣抵受高溫繼續生活。 Shisido 甚至形容巨型海蜘蛛的腳在顯微鏡下有如「瑞士芝士」一樣多洞。

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然而,團隊提醒研究只屬短期實驗,未知極地巨型生物在長期暖化下會有甚麼影響,未來將需要更詳細研究,了解更多不同巨型生物的生理結構。

來源:
Phys.org, Giant Antarctic sea spiders weather warming by getting holey, 10 April 2019

報告:
Shishido, C.M., Woods, H.A., Lane, S.J. & et al. (2019). Polar gigantism and the oxygen–temperature hypothesis: a test of upper thermal limits to body size in Antarctic pycnogonids. Proceedings of the Royal Society B published 10 April 2019. doi: 10.1098/rspb.2019.0124

文/Alan Chiu 、審核/Edward Ho

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