在鋼筋水泥構築的大都市裡的生活,和田園詩比較起來,無疑是嘈雜擁擠的。但即使是人口密度最集中的地方,和大自然的社區——珊瑚礁比起來,還是小巫見大巫了。
在珊瑚礁上——幾平方米內,就能發現數以萬計的物種,居住著數以百萬計的生命個體。而這一切,絕大多數時候都發生在最清澈、營養最貧瘠的海域。
珊瑚的都市,一個烏托邦
眾所周知,珊瑚礁是由珊瑚蟲群落形成的。它的價值遠高於被擺放於室內當作裝飾品——在海底,珊瑚礁形成了地球上最多樣化的生態系統,沒有之一。
根據海洋生物學的統計,珊瑚礁佔世界海洋麵積的不到 0.1%,但它們為至少 25% 的海洋物種提供了棲息地,包括魚類、軟體動物、蠕蟲、甲殼動物、棘皮動物、海綿、被囊動物和其他刺胞動物。
有人把珊瑚礁比作烏托邦——活在這裡的物種,絕大部分都是互利互惠的關係。
首先,珊瑚蟲並不能進行光合作用,但它們進化出了與共生藻屬的微觀藻類——蟲黃藻(Zooxanthellae)的共生關係。這些蟲黃藻共生體為珊瑚提供了高達 90% 的營養——以葡萄糖、甘油和氨基酸的形式。
反過來,珊瑚不但庇護著蟲黃藻,還持續供應著光合作用所需的二氧化碳——在這種和諧之下,平均每立方厘米的珊瑚中居住著一百萬的蟲黃藻。
這曾經構成了一個非常有趣的【達爾文悖論】——“當海水溫暖、貧瘠、清澈又湍急時,珊瑚……反而會更好地繁殖。”這是達爾文在 1842 年經過大溪地時已經注意到的事實。
珊瑚如此高的產量如何在那些異常貧瘠的海洋條件下蓬勃發展?支持珊瑚蟲新陳代謝的營養物質哪兒來的?
直到最近,科學家們才解開了這個悖論。除了提供大量養分的蟲黃藻之外,更重要的是,在珊瑚礁形成的“烏托邦”裡,生物們進化成了一個體系,可以循環利用每一分一毫的養分。
交織在一起的命運
珊瑚礁構成了世界上生產力最高的生態系統,提供了複雜多樣的海洋棲息地,支持著廣泛的其他生物,珊瑚礁的每一毫米,都被生命覆蓋著。
外部來看,珊瑚礁和它們的鄰居,紅樹林、海草草甸具有互利的關係:珊瑚礁保護紅樹林和海草免受強流和海浪的破壞它們紮根的沉積物,而紅樹林和海草保護珊瑚免受大量淤泥、汙染物的侵襲。
礁內,海綿生活在珊瑚的縫隙中。這些海綿是高效的濾食動物,它們會消耗掉大約 60% 漂過的浮游植物。接下來,海綿排出的“便便”,有機質小顆粒,是珊瑚可以使用的養分。
而珊瑚礁中那數之不盡的藏匿處、多種多樣的避難所是生物多樣性和高生物量最重要的因素。一個完美的藏身點,在一天的不同時間有不同的物種居住,白天晚上兩班倒。
在這裡,許多動物已經共同進化,不僅彼此並肩生活,經常在彼此的身上甚至內部生活。
比如,上圖這張棲息在海綿身上好幾種生物的照片——說明了在這些珊瑚礁內,關係可以變得非常複雜和多層次。
許多魚在大海綿的波浪溝中躲避,已經進化出一些特徵,使它們能夠與海綿多孔的"牆壁"融為一體,更難被發現。就像上圖中C位若隱若現的是海綿蝦虎魚(Phyllogobius platycephalops),它是半透明的,只有淡淡的粉橙色,這種顏色讓它在靠近海綿時幾乎消失在背景中了。
但,不幸的是,對於這隻蝦虎魚來說,與周圍環境融為一體是無法抵禦聚集在其鰭周圍的寄生蟲的。
生命的層次,共同進化
蝦虎魚和覬覦魚翅的不速之客並不是唯一利用珊瑚礁內海綿的動物。
甲殼類動物——剛才那張照片裡,蝦虎魚上方探頭縮腦的兩隻螃蟹——也在海綿裡面避難。海綿和甲殼類動物之間的這種關係通常是互惠互利的,濾食性海綿提供保護,並會吸收螃蟹和蝦吃剩的食物顆粒。
但並非總是如此。
最近的一項研究中 ,生物學家檢查了一種熱帶蝦(Typton carneus)的胃內容物,發現這種甲殼類動物的飲食主要是海綿組織。這些蝦獨特的剪狀爪子的進化方向完全就是以剪切海綿為指導的......
海綿是否會進化出對寄生蝦的防禦還有待觀察。至少有其他研究表明,一些種類的海綿確實會釋放化學防禦物來保護自己免受捕食(像植物一樣)。
寫在最後
現實中,必然充滿競爭與搏殺,烏托邦只存在於人類的幻想中。
事實上,進化的軍備競賽,也是珊瑚礁裡有如此生物多樣性的原因之一。隨著一個物種的進化和適應,它的共生體——無論是有益的還是有害的——也會如此。
最終,這種共同進化會導致全新的物種分支出來,填補一個新的生態位,為珊瑚礁上的生命增添另一層複雜性。
在擁擠的珊瑚礁上,物種們的日子相互重疊,過著在生物學和進化上緊密交織的生活。人類的世界又何嘗不是如此呢?
作者感謝你的關注(- _-)