水下激光扫描揭示了被称为巨型幼虫的海洋生物如何通过在一团鼻涕中拍动薄薄的尾巴来获取食物的新细节。

 

但这是多么大的一片云啊。加利福尼亚蒙特雷湾水族馆研究所的生物工程师Kakani Katija有时会称一个巨大的幼虫为“鼻涕宫殿”。这些令人惊叹的粘液从四种没有脊骨、大致像蝌蚪形状的巨大larvaceans的头部中冒出来，它们生活在暮色笼罩的海湾深处。

 

为了研究这种脆弱的结构，沐鸣平台登陆线路卡蒂亚和同事们一直在研究一种名为DeepPIV的机器人激光成像系统。它可以检测粘液云内部的水流，让研究人员了解宫殿内部的三维结构。Katija和他的同事在6月3日的《自然》杂志上报道，最新的流动重建表明了由粘液构成的内部管道、腔室和阀门如何帮助从通常很弱的海水中捕获细菌和其他合适的食物颗粒。

 

DeepPIV成像系统说明

 

在这张DeepPIV成像系统的图片中，一台摄像机可以悬挂在野外幼虫黏液结构前，追踪通过滑道和阀门的复杂水流，这些阀门太过脆弱，无法完好地拉到海面上。

 

尤金的俄勒冈大学的生态学家凯利·萨瑟兰说，像这样虚弱、朦胧的动物“不适合传统的研究方法”，她没有参与这项研究。她的实验室还重点研究了“一旦你试图收集它们，它们就会崩溃”的果冻状动物。甚至这些生物的一些基本生物学问题也仍然是悬而未决的问题。因此，设计研究生活在水里的朦胧物种的方法是推动科学向前发展的方法。

 

在建造这些房子时，larvaceans让Katija想起了蜘蛛。许多动物会建造房屋和陷阱，但larvaceans和spider是少数不收集建筑材料或挖掘和雕刻土壤的动物。相反，沐鸣平台登陆线路它们将自己的结构全部隐藏起来。

 

就像每天织网的蜘蛛一样，larvacans被认为是在制造和重造它们的粘液房(SN: 5/4/17)。一毫米大小的粘液珠在幼虫的头上。然后在45分钟内膨胀成一座完工的房子。

 

当完全充气后，一个丰满、弯曲的内部粘液室支撑着幼虫，它们嗖嗖作响的尾巴将海水抽进粘液室。外面的房子是一个巨大的、飘浮的外壳，包裹着所有的管道，这只动物偎依着它。larvacean创造了整个宫殿，甚至是肋墙和复杂的槽，没有胳膊或腿，甚至没有鼻子来戳粘液的形状或将部分推到一起。

 

幼虫黏液室的激光扫描

 

水下激光扫描揭示了组成幼虫粘液房内部的复杂管道。这种管道有助于过滤和浓缩海水中的可食用颗粒。

 

研究人员此前曾提出，在较大的巨型行星中，沐鸣平台登陆线路可以延伸一米的外屋可以过滤掉可能阻塞内部工作的较大碎片。现在，Katija和她的同事提出了其他用途。

 

外面的房子可以保护里面的幼虫不受从开阔水域中飘过的带刺动物的伤害。这种吞噬粘液的物质也可以作为一种隐形斗篷。在内部，幼虫的尾巴让海水通过内部的渠道汹涌而过。然而，在幼虫生活的昏暗暮色中，水的运动可以提示饥饿的鱼附近的幼虫可能午餐。然而，当排出的水经过外部粘液室时，运动速度已经慢了三个数量级。捕食者可能不会费心去调查。

 

为了研究水穿过外部和内部房屋的路径，研究人员降低了激光成像系统来扫描蒙特利湾自由漂浮的活体larvaceans的一系列横断面视图。通过分析横截面扫描图上各个点上高速运动的粒子的速度，科学家们可以计算出这种复杂的结构。

 

当海水通过管道搏动时，食物颗粒的流越接近动物的嘴，就越集中。一位对从大自然中汲取设计灵感感兴趣的生物工程师卡蒂亚指出，沐鸣平台登陆线路这些动物已经进化出了一个可充气的过滤系统。

 

对于阿拉斯加费尔班克斯大学的浮游动物生态学家拉塞尔·霍普克罗夫特来说，关于内部结构的新见解是个好消息。去年夏天，他在阿拉斯加湾使用了一种类似的成像工具，他能想到许多脆弱的、朦胧的生物，他很想扫描它们。然而，蒙特雷湾的larvaceans却有一种特殊的共鸣:“20多年前，当我还是一个博士后的时候，我们做了很多令人挠头的事情，试图理解这个3d结构。”