科学家在太平洋深处发现首批依靠甲烷微生物生存的海蜘蛛

它们不捕食猎物 —— 它们啃食细菌。在深海中，海蜘蛛通过获取以甲烷为食的微生物来生存。

甲烷对地球气候构成威胁，但对漆黑深海中的微小海蜘蛛而言，它却是生命燃料。

在自然界的奇异演化中，科学家们在美国西海岸附近的甲烷渗漏口周围发现了三种先前未知的海蜘蛛物种。

远离阳光普照的世界，这些半透明、形似外星生物的动物并非通过捕猎生存，而是在它们自身的外骨骼上“种植”细菌。这些微生物以从海底渗漏出的甲烷为食，并作为回报产生糖分和脂肪，将海蜘蛛变成了活生生的生态系统，它们啃食着自己身上的这层“微生物外套”。

“就像你早餐会吃鸡蛋一样，海蜘蛛啃食它体表的细菌来获取营养，”该研究的主要作者、洛杉矶西方学院（Occidental College）的莎娜·戈弗雷迪（Shana Goffredi）教授说。

“这种独特的营养策略以前从未在海蜘蛛身上观察到过。”

菜单上的细菌

与那些用尖牙刺穿并吸食软体猎物体液的近亲不同，这些新发现的丝尾海蜘蛛属（Sericosura）物种似乎缺乏捕猎的工具。相反，它们仅仅通过啃食覆盖在身体表面的细菌来获取营养 —— 这些细菌能将甲烷和氧气转化为富含能量的营养物质。

“虽然深海感觉非常遥远，但所有生物都是相互关联的。尽管这些动物很小，它们在那个环境中却有着巨大的影响，”戈弗雷迪说。“如果我们不能真正了解海洋，就永远别指望能可持续地（利用）海洋。”

“这不仅仅是一种聪明的生存技巧，这种共生关系还可能有助于在导致气候变暖的甲烷逃逸到大气层之前将其捕获。虽然微小，但这些海蜘蛛及其携带的微生物乘客，可能是地球最极端生态系统之一中碳循环的无名守护者。”

这一切都发生在完全黑暗之中

在阳光永远无法穿透的深处，生命并非通过光合作用，而是通过化能合成（chemosynthesis）得以繁盛 —— 这是一种由甲烷等化学物质驱动的能量过程。当死亡的海洋物质下沉并分解时，会通过海底裂缝释放出甲烷，从而形成营养丰富的区域，只有那些适应性最独特的物种才能在此生存。

虽然这些丝尾海蜘蛛是首批被发现以甲烷为食的微生物为生的同类，但它们并非拥有这种奇特饮食的唯一生物。其他生物，如管虫和海绵，也已知依赖类似的微生物伙伴生存。

鉴于深海在捕获甲烷方面起着关键作用，戈弗雷迪认为，在这些海蜘蛛身上发现的同种微生物，有朝一日或许可被用于清理其他环境中的污染水体。

新发现的丝尾海蜘蛛物种体型微小 —— 长度仅约1厘米 —— 且近乎透明，这限制了它们的活动能力。事实上，所研究的三个物种分别发现于南加州和阿拉斯加海岸附近的不同区域，这表明它们的种群分布高度本地化。

裹在丝中的生存之道

它们的繁殖过程与其饮食方式一样奇特。因为这些海蜘蛛体型极小，它们的许多器官都藏在腿里。交配时，雌性会从膝盖处排出数百枚卵，雄性则收集这些卵，并用丝包裹成囊状簇，像戴着手镯一样缠绕在自己的肢体上携带。

一旦卵孵化，新的生命周期便开始了。附着在父体身上的细菌会传递给幼蛛，为它们提供了现成的、内置的食物来源。

“人们往往认为深海是一种均质的生态系统，但这其实是不正确的。不同区域的生物多样性非常丰富，动物对海底特定栖息地的依赖性很强，”戈弗雷迪说。

“例如，如果你决定在海底采矿，就必须非常小心。我们不希望对那些在其他任何地方都找不到的、非常特定的栖息地造成任何无法挽回的损害。”

这项研究已于本周发表在《美国国家科学院院刊》上。

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