圣诞地蟹
圣诞地蟹(学名:Gecarcoidea natalis),是地蟹科地蟹属大型蟹类,成年体长可达12厘米,体重可达500克,颜色为鲜红色,是澳大利亚圣诞岛和科科斯群岛的特有种,其中以圣诞岛为主。一年中的大部分时间,圣诞地蟹在森林中独居,通常在10月或11月,圣诞地蟹离开洞穴,成群结队地从森林迁徙到海岸,在海岸进行繁殖,景象十分壮观,是圣诞岛旅游参观项目之一,吸引了来自世界各地的自然爱好者。
圣诞地蟹主要生活在潮湿热带雨林中,有些也会出现在海岸梯田、家庭花园等其它环境中,会在土壤或岩石缝隙中挖掘洞穴。它们是杂食性食腐动物,以水果、幼苗、落叶、花朵、人类垃圾、死去的动物为食,可维护雨林生态系统的健康运行。圣诞地蟹生长缓慢,4-5年性成熟。寿命可能为20-30年。
根据澳大利亚圣诞岛国家公园2023年的数据,岛上的圣诞地蟹超过1亿只。圣诞地蟹面临的威胁主要是人类活动造成的迁徙困难和入侵物种细足捷蚁(Anoplolepis gracilipes)的危害。圣诞岛管理人员采取了建造“螃蟹过境点”,建设世界上唯一的“蟹桥”,在迁徙高峰期封闭部分道路等方式保护圣诞地蟹。
演化和分类
圣诞地蟹是地蟹科的一个成员,这一类螃蟹有营海洋生活的祖先,演化出了能够离开水,在陆地活动的能力。科科斯群岛上的圣诞地蟹和圣诞岛上的圣诞地蟹在基因上没有区别,科科斯群岛上的种群可能来自于圣诞岛。圣诞地蟹的有效种群规模在其整个进化历史中可能在圣诞岛上保持庞大和稳定。
圣诞地蟹于1889年被英国生物学家波科克(Pocock)首次科学命名发表。圣诞岛上还有一种紫色的地蟹,曾被认为是圣诞地蟹的一种,后独立为休氏仿地蟹(Gecarcoidea humei)
特征
外貌形态
圣诞地蟹为大型蟹类,成年个体的体长可达12厘米,体重可达500克,颜色为鲜红色。甲壳亚门形状较圆润,包裹着它们的肺和鳃,身体中心的厚度约4厘米。它们的蟹钳通常大小相等,除非其中一只是再生的。圣诞地蟹具有性别差异,雄性通常比雌性长得更大,蟹钳也更大。最明显的区别是成年螃蟹的腹部形状,雄性的腹部呈狭窄的三角形,而成年雌性有一个更宽,更圆的腹部。但幼蟹都为窄腹,三岁的蟹才能表现出明显的雌性宽腹特征。
生理生化
圣诞地蟹具有迁徙行为,这种行为对能量要求非常高。它们能够分泌一种甲壳类高血糖激素(CHH),这种激素能使肌肉中储存的糖原高效地转化为葡萄糖。这一激素分泌受到负反馈调节的控制,只有圣诞地蟹体内葡萄糖水平较低时,激素才能释放,如果葡萄糖水平较高,则会阻止该激素的分泌。这一机制能确保它们完成迁徙。
分布
分布范围
圣诞地蟹是澳大利亚圣诞岛和科科斯群岛的特有种,其中以圣诞岛为主,科科斯群岛上的圣诞地蟹数量远低于圣诞岛。
栖息环境
圣诞岛属热带季风气候。每日气温非常稳定,全年略有变化,平均最高气温为27.3℃,平均最低气温为22.8℃。相对湿度较高,全年变化不大,在70-90%的范围内。岛上气候分为旱季和雨季,旱季为6-10月,雨季为11月-次年5月。年平均降雨量为2068毫米,年总降雨量为900-3700毫米。圣诞地蟹主要生活在圣诞岛的潮湿热带雨林中,有些也会出现在海岸梯田、家庭花园等其它环境中。它们通常隐藏在森林地面的树枝或树叶下或岩石缝隙中,以便免受捕食者的侵害并保持身体湿润。
习性
节律行为
圣诞地蟹非常注意保存身体水分,在没有遮荫的高温下,圣诞地蟹很快就会失去体内水分并死亡,故气候水分变化是它们节律行为的主要影响因素。它们的日常活动与一天中湿度水平变化直接相关,即上午活动水平较高,中午较低,下午晚些时候为中至低。
一年中的大部分时间,圣诞地蟹在森林中独居。在旱季,由于降水较少,圣诞地蟹躲藏在潮湿的洞穴内部,以保持高湿度水平,因此,在长达两到三个月的时间里,人们难以看到圣诞地蟹。通常在每年的10月或11月,有时可能晚至12月或1月,成年圣诞地蟹离开洞穴,开始迁徙行为,它们从森林迁徙到海岸,其目的是在海岸进行繁殖,雌性最终会将卵释放到海中。迁徙行为从高原地区的个体开始,可持续长达18天。具体时间与月相有关,在下弦月时,海水涨潮和退潮的水面高度差异最小,最有利于雌性在海边悬崖底部向海中排卵,这影响着它们离开洞穴的时间。
迁徙时,成群结队的圣诞地蟹聚集起来,向海岸移动,沿着高高的内陆悬崖峭壁爬下,越过或绕过所有障碍物。迁徙行为在清晨和傍晚达到高峰,此时天气凉爽,阴凉处较多,如果在空旷的地方,在没有遮荫的高温下,圣诞地蟹很快就会失去体内水分并死亡。圣诞地蟹的迁徙速度受到降雨时间影响,因为它们要等到雨季第一场降雨才开始跋涉,如果降雨接近最佳产卵日期,它们将迅速移动。但是如果雨来得早,它们可能会慢慢移动,在去海边的路上停下来吃喝。如果开始下雨太晚而无法确定产卵日期,一些个体会留在洞穴中并在下个月迁徙。
觅食行为
圣诞地蟹是杂食性食腐动物。它们以水果、幼苗、落叶、花朵、人类垃圾、引进的非洲大蜗牛(Lissachatina fulica)和死去的动物为食,也吃同类的尸体。由于它们的数量众多且在森林地面上占主导地位,它们几乎没有食物资源的竞争。
穴居行为
圣诞地蟹在土壤或岩石缝隙中挖掘洞穴,它们的洞穴有一个单一的入口隧道,通向一个穴室。在繁殖季节之外,圣诞地蟹是独居的,每个洞穴只能有一只圣诞地蟹居住。在旱季,圣诞地蟹用松散的树叶堵住洞穴入口,以保持高湿度水平,不外出活动。
攻击与防御行为
在求偶时,雄性会用爪子相互攻击,有时可损伤对手的外骨骼。当圣诞地蟹的爪子和腿受到严重创伤时,它们可以自行断肢,这是一种自卫机制,可躲避捕食者的抓捕,分散捕食者的注意力,以便逃跑。短肢后的个体行走和进食食物有困难,随着时间推移,断肢处会长出一个新肢体来替代被切断的肢体,但新肢体通常比正常的短,缺乏正常的刚毛簇结构。
行为特点
圣诞地蟹对水分有需求,能从潮湿的土壤或沙子中吸收水分,它们将身体压在潮湿的基底上,并借助类似毛发或刚毛的身体结构,通过毛细作用将水从潮湿的基质通过腹部底部和第五条腿之间的开口吸收到身体中。它们也可以通过浸泡在海水中来补充水分。
繁殖
求偶交配
通常在每年的10月或11月,有时可能晚至12月或1月,成年圣诞地蟹离开洞穴,从森林迁徙到海岸,在海岸进行繁殖。雄性首先向海边迁徙,雌性随后加入,体型较大的雄性首先到达大海,通过浸泡在海中来补充水分。然后雄性到土壤深厚的海岸阶地开始挖洞,洞长15至100厘米,深10至35厘米不等,洞内有一个足够容纳两只螃蟹的空间。在此期间,雄性之间围绕洞穴占有权和领地可能发生争斗。大多数争斗是短暂的,雄性挥舞爪子,冲向对手,通常体型较小的一方会撤退。有时冲突升级,两只雄性用爪子相互击打对方,严重时,会造成外骨骼刺破,甚至造成死亡。一般情况下,年龄更大、体型更大、更强壮的个体具有较厚的外骨骼,不容易被刺破,而较小的个体外骨骼较薄,在争中处于劣势。
雄性挖洞和争斗洞穴期间,雌性在海中浸泡自己,补充水分,随后雌性来到雄性挖洞处。雄性会埋伏在洞穴入口外,或从洞穴内冲出,伏击经过的雌性,并将其拖进洞穴。交配通常发生在地洞内的地下,有时也会发生在洞外,但发生在洞外的交配经常受到其它雄性的干扰,很难持续。在交配前,雄性趴在雌性身上,用爪子抚摸或轻拍雌性的背甲顶部,一两分钟后,雌雄面对面,将腹部的甲壳展开,雄性用爪子和腿抱住雌性,把生殖肢插入雌性的生殖孔,将精子团输送至雌性体内。交配后,雄性离开洞穴,返回森林栖息地,将洞穴留给雌性,雌性在洞内产卵。
产卵
雌性在交配后3天内产卵,将卵保存在它们伸展的腹部和胸部之间的育儿袋中,一只雌性可产多达10万个卵。雌性在潮湿的洞穴中停留12-13天,期间卵在育儿袋内发育。直到下弦月的早晨和傍晚,满载卵的雌性来到海岸线,它们挤在海水以上的阴影区域,在某些地方密度高达每平方米100只。通常在黎明时分,在涨潮前后,雌性将卵释放到海中。产卵现象可连续5-6个晚上。随后雌性纷纷离开,返回森林。如果遇到不利的天气条件,雄性和雌性都会在下个月留在海边,并在一个月后完成产卵。产卵最早可能在10月发生,最晚在1月发生,但11月和12月是更常见的月份。
发育
卵在与水接触后立即孵化为幼虫,幼虫被潮汐冲到海里,在海上停留3至4周,蜕皮数次。随后返回海岸线,在岸边聚集一两天,蜕皮成体长5毫米的幼蟹,从海边上岸,向森林迁移。大多数幼虫在海里被捕食者吃掉,但幸存的个体足以维持种群延续。成功蜕皮的幼蟹大约需要9天时间才能到达岛上安全的高原地区。随后它们躲藏在岩石和树林中,度过生命的前三年时间。幼蟹每年会蜕皮几次,它们生长缓慢,4-5年后甲壳宽度达到约40毫米并且性成熟,可参与繁殖迁徙。成年圣诞地蟹通常每年蜕皮一次。寿命可能为20-30年。
保护
种群现状
截至2018年,国际自然保护联盟(IUCN)尚未评估圣诞地蟹的状况。在1990年代,圣诞地蟹的数量估计为4370万只。在 1990年代至2000年代,由于入侵物种细足捷蚁(Anoplolepis gracilipes)的危害,圣诞地蟹的数量在十年内从5000万只下降到约3700万只。根据澳洲博物馆2022年的数据,圣诞岛上约有4500万只圣诞地蟹,但根据澳大利亚圣诞岛国家公园2023年的数据,岛上的圣诞地蟹超过1亿只。
致危因素
圣诞地蟹面临的威胁主要是人类活动造成的迁徙困难和入侵物种细足捷蚁(Anoplolepis gracilipes)的危害。因人类对岛屿开发建设,一些地区道路增多,成千上万的圣诞地蟹在过马路时被车辆碾压,有些个体在迁徙时要面临多次这样的危险。入侵物种细足捷蚁(Anoplolepis gracilipes)也对圣诞地蟹造成危害,有1000万到4000万的圣诞地蟹被细足捷蚁捕杀。
保护举措
为了减少在迁徙过程中被车辆杀死的圣诞地蟹数量,圣诞岛管理人员在横跨主要迁徙路径的道路上建造了“螃蟹过境点”。在大量圣诞地蟹过马路的地点建造了隧道供它们通过。一些道路边设置了圣诞地蟹无法翻越的墙壁,引导它们从隧道通过马路。除了隧道,圣诞岛还建设了世界上唯一的“蟹桥”,圣诞地蟹可从桥上爬过。在圣诞地蟹迁徙高峰期,其主要迁徙路线周围的道路会被封闭。此外,圣诞地蟹受当地法律保护。
为了管控入侵物种细足捷蚁,研究人员引入金环胡蜂(Vespa Velutina)进行生物防治,在试验区域内发现圣诞地蟹能够在有细足捷蚁出没的地方活动,这说明亚洲大黄蜂对细足捷蚁起到了一定抑制作用。
生态作用
圣诞地蟹食用植物、清理落叶、翻动土壤并用粪便施肥,可维护雨林生态系统的健康运行。它们还是椰子蟹(Birgus latro)的食物。幼年蟹是鲸鲨(Rhincodon typus)、蝠鲼属(Mobulidae)等水生动物的食物来源之一。
文化
圣诞地蟹迁徙行为十分壮观,是圣诞岛旅游参观项目之一,吸引了来自世界各地的自然爱好者。在迁徙季节,一些路段会被封闭,车辆不得驶入,游客可在蟹群中行走,观看圣诞地蟹。英国广播公司(BBC)曾拍摄纪录片记录圣诞地蟹的迁徙,世界著名的博物学家大卫·爱登堡爵士(Sir David Attenborough)将其描述为他最伟大的电视时刻之一。
参考资料
Gecarcoidea natalis (Pocock, 1889).catalogueoflife.2023-12-22
red-crab.圣诞岛国家公园.2023-12-21
hristmas-island-crabs.thoughtco.2023-12-22
Christmas Island Red Crab Migration.圣诞岛网.2023-12-21
Red crab migration.圣诞岛国家公园.2023-12-21
Christmas Island Red Crab.美国国家地理.2023-12-21
Scientists discover key to Christmas Island's red crab migration.英国布里斯托大学.2023-12-21
Red Land Crab.澳大利亚博物馆.2023-12-21