大洋搖蚊在黑暗中的導航機制
擔任博後的第一篇文章上線啦!
本篇第一作者為張仲景學長,學長僅大我一屆,所以我也參與了好幾個晚上的瑤蚊實驗,在寫這篇的時候印象非常深刻啊!
我在我大一的時候就曾問宋老師,為什麼會有興趣做大洋搖蚊的研究?他說:「因為沒人做啊!」後來我才慢慢瞭解,原來可以從這麼小的生物身上,研究許多生態上的現象。
因此老師從1992年開始做搖蚊研究、1999年第一篇搖蚊論文發表後 [1],一做就是做了30年。這種大洋搖蚊的壽命大約只有30天,不過大多都是以幼蟲的型態渡過。幼蟲生活在珊瑚礁近岸,會以一些碎屑築成管子住在裡面。成蟲有著內生性的半月律動[2],於太陽下山後的1-2個小時內羽化成成蟲,且大多伴隨著退潮時間。所以變成成蟲的時間非常短暫,只有2小時壽命最重要任務就是找老婆繁殖下一代!這種搖蚊飛行能力並不好,只會在水面上用滑行的方式移動,母瑤蚊的移動能力更差。因此公蟲找到母蟲後,必須拖曳著他的老婆,迅速地在黑暗中找到適當產卵的硬質底質,迅速地繁衍下一代。
「但是」,海洋這麼大,搖蚊怎麼知道陸地在哪呢?萬一往反方向飛,不就直接到汪洋大海中,永遠找不到硬底質產卵?像是海龜、鮭魚都有研究發現牠們的導航方式。經過了一連串的假說驗證與實驗後,發現這些搖蚊是用聽聲音的方式,來辨識方位。而實驗也證實,瑤蚊最喜歡75Hz 的聲音,尤其是搭配月光的時候,聚集往陸地的方向更顯著 [3]。
不過,搖蚊究竟是如何分辨海洋和陸地聲景仍不詳,我們只能確定他們是跟隨著某個頻率聚集,並藉此往陸地的方向更為顯著。這個研究對保育實務的貢獻是什麼呢?在過去有許多聲音污染的研究,大多針對大型哺乳類動物(如鯨豚),很少在關注其他較小的動物。然而這類小型海洋昆蟲,可能依據聲音來辨識方向,因此在海岸邊的聲音汙染可能會影響到牠們的生殖成功率。尤其是夏季的墾丁,那聲音可能就.......更多元吧!
-------------------------------------
最近有審查者問我,如果你來我們學校,我們需要提供什麼設備讓你進行海洋生態的研究呢?我們的經費可能不多。我答:「我認為只要問對問題,用對方法,並不需要什麼昂貴的儀器,需要特定儀器時就去找別人合作,這是個合作的時代。」在我目前的研究確實都是如此啊~結果就被Reject了 QQ
[1] Soong, K., Chen, G. F., & Cao, J. R. (1999). Life history studies of the flightless marine midges Pontomyia spp.(Diptera: Chironomidae). Zoological Studies, 38(4), 466-473.
[2] Soong K, Lee Y-J, Chang I-H. Short-lived intertidal midge Pontomyia oceana have semilunar eclosionrhythm entrained by night light. Marine Ecology Progress Series. 2011; 433:121-30
.[3] Chang, C. G., Hsu, C. H., & Soong, K. (2021) Navigation in Darkness: How the Marine Midge (Pontomyia oceana) Locates Hard Substrates Above the Water Level to Lay Eggs. PLoS ONE 16(1): e0246060.
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0246060