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這種生物身上沒有任何碳水化合物、脂肪和蛋白質,卻被捕食者搶著吃……

一直以來,科學家都十分疑惑:海月水母體內沒有碳水化合物、脂肪或蛋白質,卻仍然被大量海洋生物捕食——這些捕食者究竟圖什麼?直到最近,他們有了一些新的發現。在海月水母體內,尤其是性腺組織中,含有豐富的不飽和脂肪酸。其中一些脂肪酸具有重要的生理功能,如花生四烯酸、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸。而海月水母被捕食的現象,或許向我們揭示了生物界中的飲食營養均衡。

撰文?| 石雲雷

在海洋生態環境中,水母和魚類一樣,是食物鏈中十分重要的一環。但是,它為捕食者提供的營養成分似乎有點不一樣。水母近乎全身透明,身體97%的體積由水組成。除此之外,它們的體內不含碳水化合物、脂肪以及蛋白質。而這三種營養物質,是為生物提供能量和和營養的關鍵物質。

讓科學家驚奇的是,他們觀察到水母會被大量生物捕食。例如,常見的海月水母(Aurelia aurita)會被包括一些魚類、海龜、海鳥、甚至是自己的同類——煎蛋水母(Phacellophora camtschatica)和大型的水螅水母(Aequorea victoria)捕食。他們忍不住懷疑,這些生物是無意還是有意吃下了水母,它們都在吃什麼呢?難道只是想單純地補充一些水分嗎?

實際上,這一現象的背後,揭示了在生物界普遍存在的飲食營養均衡。以人類的飲食為例,除了三種主要的供能物質(碳水化合物、脂肪和蛋白質)之外,我們還需要攝入多種維生素、礦物質以及一些稀有的營養成分。類似於缺乏維生素C會導致壞血病等,大量的研究顯示,不攝入或少攝入一些營養物質,會導致人出現各種生理異常或者患上奇怪的疾病。而這一現象或也存在於海洋生物鏈中。

稀有的脂肪酸

在人和其他生物體內囤積的脂肪由甘油和脂肪酸組成。其中,脂肪酸分為飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸。雖然在分子結構上,不飽和脂肪酸只是碳鏈上少了一些氧原子(氧化程度更低),但它們對人體的好處遠高於飽和脂肪酸。除了提供能量之外,它們還能參與體內的信號通路、促進體細胞生長,以及作為前體轉化為其他人體必需的成分。

當研究人員分析被冷凍的海月水母時,發現它們含有豐富的脂肪酸,其中不飽和脂肪酸的佔比高達42.9%~54.7%。相對於身體的其他部分,其性腺中脂肪酸最豐富。其中3種不飽和脂肪酸吸引了研究人員的關注,它們分別是花生四烯酸(ARA)、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA),其中ARA屬於Ω-6族脂肪酸,EPA和DHA屬於Ω-3族。

目前,科學家已經十分了解ARA、EPA和DHA對人體的價值,尤其是它們具有促進大腦發育、維持心臟健康等多種健康效益。人類能通過一些特定的生物途徑合成這些脂肪酸,但由於合成量比較少,也需要通過飲食進行適當補充。而這3種脂肪酸廣泛存在的深海魚油或許是一個不錯的選擇。但是,這些脂肪酸並非全部由這些海洋魚類合成。

對於魚類等絕大多數生物(包括人類)來說,體內並沒有足夠的酶類,幫助它們將一些化合物轉變為能滿足自身所需的營養成分。而這些營養成分也被稱為必需營養素,需要從一些特殊的食物中攝取。例如,深海魚體內存在的大部分DHA,正是通過食物鏈逐級傳遞的。海洋中DHA最初的來源是海水中的一些藻類,如寇氏隱甲藻(Crypthecodinium cohnii)和裂壺藻(Schizochytrium)。

在這樣的食物鏈中,海月水母也向位於它上方的大量捕食者傳遞了寶貴的稀有脂肪酸。利用這些不飽和脂肪酸,捕食者能實現一些重要的生理活動,如抑制過敏反應、炎症反應,實現神經活動、免疫功能和生殖功能。研究人員發現,捕食海月水母還存在一個優勢,即在不同生長階段,如成熟和未成熟階段,海月水母體內的脂肪酸成分也並不相同,能為捕食者提供種類豐富的脂肪酸。因此,他們認為海月水母對於其捕食者來說,是飲食中的一個重要組成部分。

食物鏈上的海月水母

海月水母體內幾乎不含有碳水化合物、脂肪和蛋白質等營養物質,它們也需要通過捕食進行補充。海月水母的食譜也十分豐富,包括各種浮游生物、軟體動物、硅藻以及其他水母等。此前,科學家通過分析海月水母體內的消化酶,發現它們能消化食物來源的一些能源物質等,為生命活動供能。

海月水母一般生活在潛水區域,會聚集在一起在水中移動緩慢,更像是順著海水漂流。因此,捕食者無需消耗太多能量,就能捕獲並吃下大量水母。實際上,當這些捕食者想要靠近並捕食它們時,它們無法游開。一些研究者還觀察到,海洋中的三文魚捕食水母的速度比捕食蝦的速度要快20倍

還有一些研究發現,相對於沒有性腺的水母,類似於海月水母這樣具有性腺的水母更易被捕食。後者的性腺除了含有豐富的脂肪酸,還含有更多其他的營養成分,這些無疑也是讓捕食者眼紅的原因。南丹麥大學的海洋生物學家 Jamileh Javidpour表示:「我們之前認為,對於捕食者來說,水母更像是一種隨機性獵物。但事實是,雖然捕食者吃一隻海月水母並不能獲得多少脂肪酸,但如果吃很多則能獲得豐富的脂肪酸。」在每千克的水母(乾重)中,總脂肪酸含量為7~34克。捕食這些水母,也足以滿足多種海洋生物對脂肪酸的需求。

參考鏈接:

https://phys.org/news/2020-06-jellyfish-calories-predators.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Aurelia_aurita

論文鏈接:

https://academic.oup.com/plankt/article/doi/10.1093/plankt/fbaa026/5856708

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