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海葵:可惡 有“臟東西”混進來了……

來源:科普中國   編輯:非小米 時間:2023-06-09 10:39人閱讀

下面兩張圖中,除了海葵之外還有其他動物,你能找到它們嗎?

海葵:可惡 有“臟東西”混進來了……

海葵:可惡 有“臟東西”混進來了……

(圖片來源:The Sea Slug Forum)

答案揭曉:

海葵:可惡 有“臟東西”混進來了……

紅圈中的是雅科布森灰翼海蛞蝓 Phyllodesmium jakobsenae

海葵:可惡 有“臟東西”混進來了……

紅圈中的是魯德曼灰翼海蛞蝓 Phyllodesmium rudmani

(圖片來源:The Sea Slug Forum)

是的,紅圈中的動物不是海葵,而是兩只海蛞蝓。它們的身體表面長滿了長長的突起和褐色的條紋,與海葵在形狀和顏色上十分相似,連觸手結構都模仿得惟妙惟肖,這讓它們看起來就像是海葵一樣,非常難以被發現。

偽裝的技能并不是每一種生物都具備的,這兩只海蛞蝓都屬于同一個類群——腹足綱蓑海牛亞目下的共生灰翼屬(Phyllodesmium),簡稱為灰翼海蛞蝓。

提起海蛞蝓,我們可能會想起那些色彩鮮艷的小動物,這些海蛞蝓就像具有鮮艷顏色的毛毛蟲一樣具有毒性,但共生灰翼屬的海蛞蝓卻將自身隱藏在由海葵組成的群體中。

今天,就讓我們一起去了解一下這些隱藏在海葵中的“內鬼”吧。

因為難吃,所以安全

灰翼海蛞蝓為什么要偽裝成海葵呢?這還要從海葵自身說起。

很重要的一點是,海葵無法勾起動物的食欲。它們屬于腔腸動物門,與水母是近親,身體的97%都是水,沒什么營養。但食物嘛,營養是一方面,口感是另一方面。

相比于口感脆爽、能被制作成廣受歡迎的涼拌蜇皮的水母,海葵的口感就相當惡劣了。

海葵的身體和水母不同,它們沒有水母那樣的傘蓋,而是由下方細長的基盤和上方較大、平展的口盤組成,口盤周圍有一圈觸手,就像頂著一堆小觸手的香菇,而這只“香菇”在遇到威脅時會分泌大量臭臭的黏液包裹住自己,讓自己的口感就像一團滑溜溜的鼻涕,倒動物的胃口。

除此之外,海葵的周身還全身是刺,它們的觸手上分布著大量的刺細胞,其結構類似于一個小型的魚叉,包括一個毛發狀的觸發器和一個細長的針狀毒刺,其中含有毒液。

當海葵受到外界刺激時,這些刺細胞就會像蜜蜂蜇人一樣迅速彈出其中的毒刺。

該過程發生在短短700納秒內,毒刺會以高達5,410,000g(g為重力加速度)的加速度進行攻擊,像子彈一樣穿透獵物的皮膚,讓毒液迅速滲透到獵物或天敵體內,使其麻痹。

在釋放出毒刺之后,刺細胞就會死亡,新生的未成熟刺細胞會迅速成熟來補充,從而讓海葵隨時都有防身的手段。

因此,灰翼海蛞蝓采取這種偽裝的優點是顯而易見的:通過模擬成一般動物不吃的海葵,可以避免自己被發現而成為掠食者的獵物。

但偽裝成海葵,也意味著它們必須始終生活在海葵群中,因為一旦離開海葵組成的群落,灰翼海蛞蝓就很容易被發現。

在長期與海葵的共生關系中,它們逐漸演化出了特殊的本領,做到了對海葵的“完美利用”。

海葵:可惡 有“臟東西”混進來了……

百臂灰翼海蛞蝓Phyllodesmium briareum(圖中黑色箭頭標記)以草皮珊瑚Briareum為食,它們的露鰓為灰褐色,呈指狀,可任意彎曲,以擬態同樣形狀的草皮珊瑚

(圖片來源:Wikipedia)

不僅偽裝,而且吃

灰翼海蛞蝓沒有貝殼,看起來弱不禁風,但它們卻沒有看起來那么脆弱。

取代外殼保護它們的是一種特殊的上皮細胞,它可以分泌一層濃厚的黏液,這層黏液就像膠水一樣,透明但又異常黏稠,保護它們免受捕食者和獵物的攻擊。

灰翼海蛞蝓生活在海葵叢中,近水樓臺先得月,海葵便是它們最方便的食物,但在吃海葵之前,必須要克服它們刺細胞的反擊。

在進食之前,灰翼海蛞蝓會在頭部周圍釋放出大量的黏液,在自己和海葵之間形成一層黏液屏障。不要低估了黏液的阻擋作用:水的阻力是空氣的800倍,使得在空氣中能夠飛行一千多米的子彈在水中的殺傷距離變到不足1米,更不用說膠水一樣的黏液了。

黏液中還含有特殊的化學物質,可以中和海葵刺細胞的毒素,刺細胞的射擊無法穿透,只能在黏液層中損耗,如子彈在水中行進般帶出一個個空泡,留下閃電般的白色痕跡。

在灰翼海蛞蝓直接接觸海葵的嘴部,還有一層厚的幾丁質保護層,保護嘴部不會受傷。這樣一套組合拳打下來,海葵的防御在灰翼海蛞蝓面前如同無物,它們就可以大快朵頤了。

海葵:可惡 有“臟東西”混進來了……

啃食笙珊瑚 (Tubipora musica)的科立曼灰翼海蛞蝓Phyllodesmium colemani,可以看到只有嘴部接觸了右側的海葵叢

(圖片來源:The Sea Slug Forum)

海葵的成熟刺細胞是十分“英勇”的,它們的反應十分迅速,只要受到物理觸碰就會釋放毒針,隨后全部壯烈犧牲。但那些尚未成熟的刺細胞就沒有什么抵抗能力,只能任人擺布了。

對于這些“幼年戰俘”,灰翼海蛞蝓沒有消化它們,而是將它們收編養大,歸為己用。海葵:吃我的,用我的,這多少是有點欺負人了。

未成熟的刺細胞會隨著進食進入灰翼海蛞蝓的消化道,再進入與之相連的消化腺。消化腺在背側分支,一直延伸到背側呈細長管狀的“露鰓”里。

在圖片中,灰翼海蛞蝓背上的那些一枝一枝的“小海葵”就是露鰓,在露鰓的頂端,有一個被稱為“刺絲胞囊(cnidosac)”的小袋子,它與消化腺的細管相連,在內部有專門的滋養細胞作為侍從,等待著這些未成熟刺細胞的到來。

在刺絲胞囊中住下之后,它們便在這里發育,在灰翼海蛞蝓的供養下逐漸成熟。

養兵千日,用兵一時,當灰翼海蛞蝓受到攻擊時,刺細胞們同樣會為它們作戰,射出毒刺抵抗敵人,以報答不殺之恩。

當然,當刺細胞陣亡后,灰翼海蛞蝓就會將它們重新消化吸收,把自己付出的營養回收回來。畢竟,死了的刺細胞也沒有什么保留的必要了。

海葵:可惡 有“臟東西”混進來了……

迷幻灰翼海蛞蝓”Phyllodesmium acanthorhinum可能是以柳珊瑚Acabaria為食,它體色透明,露鰓中的橙紅色消化腺顏色清晰明亮,搭配金屬藍的底色和亮白色細點,十分有科幻感。其中,它儲存刺細胞的刺絲胞囊就是每條露鰓頂部的黃白色區域。

(圖片來源:Sea Slug Phyllodesmium acanthorhinum in top 10)

灰翼海蛞蝓:“海蛞蝓生”如戲,全靠演技

裝有刺細胞的露鰓是灰翼海蛞蝓身上最明顯,也是最神奇的地方。它能將灰翼海蛞蝓隱蔽在海葵叢中,還能夠儲存刺細胞,這都要歸功于它的特殊結構。

每個露鰓都由大量的細長管道并排組成,內部充滿血液,可以進行物質能量交換;露鰓基部呈現細長圓柱形,如同海葵的莖,而向尖端變得更寬更平,由一部分淺色的狹窄區域和周圍寬闊的棕色扁平區域組成,這與海葵的觸手在光照下深淺交替的顏色模式十分相似,產生如同觸手般的錯覺。

但實際上,灰翼海蛞蝓的露鰓并沒有海葵那樣的小觸手結構,它們只是通過顏色的改變創造出了“裸眼3D”的效果,但這也足夠稱得上是惟妙惟肖了。

海葵:可惡 有“臟東西”混進來了……

海葵:可惡 有“臟東西”混進來了……

大部分共生灰翼屬的海蛞蝓都以閃千手海葵Xenia為食,如雅科布森灰翼海蛞蝓Phyllodesmium jakobsenae,它的觸手的白色-褐色的顏色模式可以極其相似地模擬出閃千手的觸手形態。

(圖片來源:The Sea Slug Forum)

海葵:可惡 有“臟東西”混進來了……

藏身于閃千手叢中的理查德灰翼海蛞蝓Phyllodesmium lizardensis。

(圖片來源:The Sea Slug Forum)

但要模擬得形神兼備,需要的不僅是形狀,顏色也要相同。海葵有著豐富的色彩,紅、白、褐、綠等顏色在它們身上交相輝映。這些顏色除了部分來源于海葵本身組織的色素外,還來自于海葵體內共生的褐色蟲黃藻。

蟲黃藻居住在海葵體內,海葵為蟲黃藻提供保護和營養,使蟲黃藻能夠進行高水平的光合作用,制造出糖類等有機物,它們的生產可以滿足海葵90%的能源需求。

蟲黃藻數量多,海葵顏色就深,蟲黃藻少,海葵顏色就淺。即使是同一種海葵,不同的海葵個體的顏色也會有所不同,因此要想天衣無縫地隱藏在海葵中,還要學會變色的本領。

但善于“收編”的灰翼海蛞蝓總能想出自己的對策,在進食海葵的過程中,它們會獲取海葵的色素,將其放置在自己白色的身體上,把自己染成與海葵相同的顏色。

色素在一段時間后會逐漸分解,染色褪去,它們的身體會再次變成白色。此時,如果灰翼海蛞蝓要“挪窩”,更換海葵食用的話,白色的身體就又如同一張白紙般被染成新海葵的顏色,使它完美地融入新環境中。

海葵:可惡 有“臟東西”混進來了……

海葵:可惡 有“臟東西”混進來了……

以綠色閃千手為食的魯德曼灰翼海蛞蝓Phyllodesmium rudmani呈現綠色

(圖片來源:The Sea Slug Forum)

海葵:可惡 有“臟東西”混進來了……

以黃色閃千手為食的魯德曼灰翼海蛞蝓Phyllodesmium rudmani呈現黃色

(圖片來源:The Sea Slug Forum)

海葵:可惡 有“臟東西”混進來了……

以白色閃千手為食的魯德曼灰翼海蛞蝓Phyllodesmium rudmani呈現白色。白色是這種海蛞蝓身體本來的顏色,而其余的顏色都來自于攝食的海葵。

(圖片來源:The Sea Slug Forum)

除了“收編”海葵的色素外,灰翼海蛞蝓也擄走了海葵體內的蟲黃藻,將它們養殖在自己身上。

和刺細胞一樣,蟲黃藻也被存放在其露鰓中,但兩者被飼養的位置不同。還記得灰翼海蛞蝓露鰓頂部的白色-棕色交替的顏色模式嗎?

其實,露鰓頂部的棕色區域就是蟲黃藻的養殖地,也正是因為蟲黃藻的存在,這些區域才呈現棕色。

灰翼海蛞蝓養殖蟲黃藻的區域內部有著特殊的結構,由大量管道組成,管道在露鰓的頂部大量分支,最終在末端形成氣泡狀的小囊,就如同人類肺部的氣管-肺泡結構一般,大大增大了管道的表面積,蟲黃藻就居住在頂端的小囊里,形成一排排的棕色斑點。

簡單來說,灰翼海蛞蝓的露鰓是蟲黃藻的花園,管道系統相當于輸水管,讓灰翼海蛞蝓可以為蟲黃藻提供二氧化碳、氮和磷等營養,小囊則相當于一個個花盆,在那里,蟲黃藻繼續進行高水平的光合作用,它們可以在灰翼海蛞蝓體內持續生存11天,為其生產糖類,在某些灰翼海蛞蝓中甚至可以提供大約四分之一的營養。

但蟲黃藻對于它們來說,也同樣是甜蜜的負擔——它們必須有陽光才能工作。因此,我們有時可以看到灰翼海蛞蝓從它們藏身的地方爬出來,來到海葵叢的外側,像向日葵一樣伸展它們的露鰓,迎著太陽隨水流搖擺,以提供更多的陽光來讓蟲黃藻進行光合作用。

在這個時候,它們不僅是在形狀,顏色上,更是在動作上都與海葵達成了一致——后者也會迎著陽光擺動觸手,隨著水流輕輕晃動。

平時見面甚至會大打出手的捕食者和獵物,在此時卻為了同一個嬌氣又有用的蟲黃藻“公主”而融洽地在一起曬太陽,說不定還在互相交流,抱怨“養藻”之難呢。

海葵:可惡 有“臟東西”混進來了……

灰翼海蛞蝓露鰓的細節,可以看到棕色區域由大量棕色小球和管道組成,其中儲存著蟲黃藻。

(圖片來源:The Sea Slug Forum)

海葵:可惡 有“臟東西”混進來了……

以皮革珊瑚Sarcophyton trocheliophorium為食的長須灰翼海蛞蝓Phyllodesmium longicirrum是最壯觀的太陽能海蛞蝓之一,有著相比于身體巨大而扁平的露鰓,猶如地球軌道衛星上的太陽能板。

其中,棕色的區域內儲存著蟲黃藻,而白色的分支是消化腺的管道,它將蟲黃藻從胃部輸送到棕色區域。

(圖片來源:The Sea Slug Forum)

當然,在大多數時間里,灰翼海蛞蝓依舊是海葵不折不扣的敵人。在海葵群里吃飽喝足,“長大成人”之后,灰翼海蛞蝓會開始繁殖。

它們產下很大的卵,直徑約0.1~0.2mm,發育成自由游動、不進食的浮游幼蟲,這些浮游幼蟲會在幾分鐘內就變成爬行的幼體,開始以海葵為食。

然而,這短短幾分鐘是很難讓幼蟲飄到太遠的地方的,結果就是,它們大部分都落到了父母所在的海葵群上,繼續以同一群海葵為食。

估計,這群海葵的內心是崩潰的,薅羊毛也不要逮著一個薅吧……

結語

灰翼海蛞蝓是一種十分特化的海洋生物,它們不僅具備模仿海葵的驚人能力,還能收編海葵的未成熟刺細胞來保護自身,并通過攝取海葵的蟲黃藻進行光合作用,實現對海葵的完美利用。這些策略讓它們能夠在海洋環境中隱藏自身、保護自身并獲得能量,成為一個非常“成功”的類群。

它們獨特的生存方式向我們展示了自然界的神奇:一種生物能在沒有智慧的情況下將其他生物模擬得惟妙惟肖,這就是自然演化的“神跡”。

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