(图片来源:Dawn Vaughn; (inset) Kevin Schafer/Corbis)
美国科学家近日发现,当有捕食者靠近时,海胆幼虫会一分为二,从而因体形变小而免于被捕食者发现。研究人员表示,这是克隆作为一种防御方式首次得到证明。研究结果发表在3月14日的《科学》(Science)杂志上。
科学家早就知道,成年海星能够克隆,它们通过断开自身的一部分进行繁殖,完全避免弱小的幼虫期。5年前有研究人员发现,其它一些棘皮类动物,如海胆、海参等,也具有这一策略。如果温度适宜,食物充足,它们的幼虫就会克隆自身,创造出一大群新的全等双生体,从而利用有利的生长条件大量繁殖。
在最新的研究中,美国华盛顿大学星期五港实验室(Friday Harbor Laboratories)的海洋生态学家Dawn Vaughn和Richard Strathmann发现,海胆幼虫在侦侧到附近有捕食鱼类存在时,也会克隆自身。研究人员将海胆幼虫放置在有鱼黏液的实验室里,24小时后发现,幼虫已经克隆了自身。
研究人员认为,海胆幼虫的这一行为很有意义,因为不成熟的幼虫已经能够被捕食鱼类发现。当幼虫克隆自身时,它们将身体尺寸二等分,有效地避免了被捕食者发现。虽然克隆过程需要几个小时,至今尚未在野外发现,但它却可能是一种有效的策略,因为海胆幼虫一侦侧到鱼黏液立即就开始了分裂。
然而,美国鲍登学院(Bowdoin College)海洋生物学家Jonathan Allen表示,克隆也需要付出代价。更小的身体使得海胆幼虫更易受其它一些敌人的攻击,比如一些难以吞食较大尺寸猎物的甲壳类。他说:“博弈规则改变了。”不过,他同时指出,海胆倾向于粘在一起,这样大的海胆可以保护小的同伴。所以对年幼的海胆来说,变小可能是最安全的策略了。(科学网 梅进/编译)
(《科学》(Science),Vol. 319. no. 5869, p. 1503,Dawn Vaughn,Richard R. Strathmann)
生物谷推荐原始出处:
Science 14 March 2008:
Vol. 319. no. 5869, p. 1503
DOI: 10.1126/science.1151995
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Brevia
Predators Induce Cloning in Echinoderm Larvae
Dawn Vaughn* and Richard R. Strathmann
Asexual propagation (cloning) is a widespread reproductive strategy of plants and animals. Although larval cloning is well documented in echinoderms, identified stimuli for cloning are limited to those associated with conditions favorable for growth and reproduction. Our research shows that larvae of the sand dollar Dendraster excentricus also clone in response to cues from predators. Predator-induced clones were smaller than uncloned larvae, suggesting an advantage against visual predators. Our results offer another ecological context for asexual reproduction: rapid size reduction as a defense.
Friday Harbor Laboratories, University of Washington, 620 University Road, Friday Harbor, WA 98250, USA.
* To whom correspondence should be addressed. E-mail: dvaughn@u.washington.edu