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??嚎蓯海小芭K東西”混進(jìn)來了……

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出品:科普中國

作者:古明地戀

監(jiān)制:中國科普博覽

下面兩張圖中,除了??膺€有其他動物,你能找到它們嗎?

(圖片來源:The Sea Slug Forum)

答案揭曉:

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

紅圈中的是魯?shù)侣乙砗r因?Phyllodesmium rudmani

(圖片來源:The Sea Slug Forum)

是的,紅圈中的動物不是???,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??谛螤詈皖伾鲜窒嗨?,連觸手結(jié)構(gòu)都模仿得惟妙惟肖,這讓它們看起來就像是??粯樱浅ky以被發(fā)現(xiàn)。

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??M成的群體中。

今天,就讓我們一起去了解一下這些隱藏在??械摹皟?nèi)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??陨碚f起。

很重要的一點是,??麩o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(yǎng)。但食物嘛,營養(yǎng)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(dāng)惡劣了。

??纳眢w和水母不同,它們沒有水母那樣的傘蓋,而是由下方細(xì)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(tuán)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(xì)胞,其結(jié)構(gòu)類似于一個小型的魚叉,包括一個毛發(fā)狀的觸發(fā)器和一個細(xì)長的針狀毒刺,其中含有毒液。當(dāng)??艿酵饨绱碳r,這些刺細(xì)胞就會像蜜蜂蜇人一樣迅速彈出其中的毒刺。

該過程發(fā)生在短短700納秒內(nèi),毒刺會以高達(dá)5,410,000g(g為重力加速度)的加速度進(jìn)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(nèi),使其麻痹。在釋放出毒刺之后,刺細(xì)胞就會死亡,新生的未成熟刺細(xì)胞會迅速成熟來補充,從而讓??S時都有防身的手段。

因此,灰翼海蛞蝓采取這種偽裝的優(yōu)點是顯而易見的:通過模擬成一般動物不吃的???,可以避免自己被發(fā)現(xiàn)而成為掠食者的獵物。但偽裝成??惨馕吨鼈儽仨毷冀K生活在??褐校驗橐坏╇x開??M成的群落,灰翼海蛞蝓就很容易被發(fā)現(xiàn)。在長期與海葵的共生關(guān)系中,它們逐漸演化出了特殊的本領(lǐng),做到了對??摹巴昝览谩薄?/p>

百臂灰翼海蛞蝓Phyllodesmium briareum(圖中黑色箭頭標(biāo)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(tài)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(fēng),但它們卻沒有看起來那么脆弱。

取代外殼保護(hù)它們的是一種特殊的上皮細(xì)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(hù)它們免受捕食者和獵物的攻擊?;乙砗r因跎钤诤?麉仓校畼桥_先得月,??闶撬鼈冏罘奖愕氖澄铮诔院??,必須要克服它們刺細(xì)胞的反擊。

在進(jìn)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(xué)物質(zhì),可以中和??碳?xì)胞的毒素,刺細(xì)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(jìn)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??淖觳浚€有一層厚的幾丁質(zhì)保護(hù)層,保護(hù)嘴部不會受傷。這樣一套組合拳打下來,??姆烙诨乙砗r因趺媲叭缤瑹o物,它們就可以大快朵頤了。

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(cè)的海葵叢

(圖片來源:The Sea Slug Forum)

??某墒齑碳?xì)胞是十分“英勇”的,它們的反應(yīng)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(xì)胞就沒有什么抵抗能力,只能任人擺布了。對于這些“幼年戰(zhàn)俘”,灰翼海蛞蝓沒有消化它們,而是將它們收編養(yǎng)大,歸為己用。??撼晕业?,用我的,這多少是有點欺負(fù)人了。

未成熟的刺細(xì)胞會隨著進(jìn)食進(jìn)入灰翼海蛞蝓的消化道,再進(jìn)入與之相連的消化腺。消化腺在背側(cè)分支,一直延伸到背側(cè)呈細(xì)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(xì)管相連,在內(nèi)部有專門的滋養(yǎng)細(xì)胞作為侍從,等待著這些未成熟刺細(xì)胞的到來。

在刺絲胞囊中住下之后,它們便在這里發(fā)育,在灰翼海蛞蝓的供養(yǎng)下逐漸成熟。養(yǎng)兵千日,用兵一時,當(dāng)灰翼海蛞蝓受到攻擊時,刺細(xì)胞們同樣會為它們作戰(zhàn),射出毒刺抵抗敵人,以報答不殺之恩。當(dāng)然,當(dāng)刺細(xì)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(yǎng)回收回來。畢竟,死了的刺細(xì)胞也沒有什么保留的必要了。

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(lán)的底色和亮白色細(xì)點,十分有科幻感。其中,它儲存刺細(xì)胞的刺絲胞囊就是每條露鰓頂部的黃白色區(qū)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(xì)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??麉仓?,還能夠儲存刺細(xì)胞,這都要歸功于它的特殊結(jié)構(gòu)。

每個露鰓都由大量的細(xì)長管道并排組成,內(nèi)部充滿血液,可以進(jìn)行物質(zhì)能量交換;露鰓基部呈現(xiàn)細(xì)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(qū)域和周圍寬闊的棕色扁平區(qū)域組成,這與??挠|手在光照下深淺交替的顏色模式十分相似,產(chǎn)生如同觸手般的錯覺。

但實際上,灰翼海蛞蝓的露鰓并沒有??菢拥男∮|手結(jié)構(gòu),它們只是通過顏色的改變創(chuàng)造出了“裸眼3D”的效果,但這也足夠稱得上是惟妙惟肖了。

大部分共生灰翼屬的海蛞蝓都以閃千手??鸛enia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(tài)。

(圖片來源:The Sea Slug Forum)

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?zhèn)洌枰牟粌H是形狀,顏色也要相同。??兄S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??旧斫M織的色素外,還來自于海葵體內(nèi)共生的褐色蟲黃藻。

蟲黃藻居住在海葵體內(nèi),海葵為蟲黃藻提供保護(hù)和營養(yǎng),使蟲黃藻能夠進(jìn)行高水平的光合作用,制造出糖類等有機物,它們的生產(chǎn)可以滿足???0%的能源需求。蟲黃藻數(shù)量多,??伾蜕?,蟲黃藻少,海葵顏色就淺。即使是同一種海葵,不同的??麄€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(xué)會變色的本領(lǐng)。

但善于“收編”的灰翼海蛞蝓總能想出自己的對策,在進(jìn)食海葵的過程中,它們會獲取??纳?,將其放置在自己白色的身體上,把自己染成與??嗤念伾?。

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??秤玫脑?,白色的身體就又如同一張白紙般被染成新??念伾?,使它完美地融入新環(huán)境中。

以綠色閃千手為食的魯?shù)侣乙砗r因鮌hyllodesmium rudmani呈現(xiàn)綠色

(圖片來源:The Sea Slug Forum)

以黃色閃千手為食的魯?shù)侣乙砗r因鮌hyllodesmium rudmani呈現(xiàn)黃色

(圖片來源:The Sea Slug Forum)

以白色閃千手為食的魯?shù)侣乙砗r因鮌hyllodesmium rudmani呈現(xiàn)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???。

(圖片來源:The Sea Slug Forum)

除了“收編”??纳赝猓乙砗r因跻矒镒吡撕?w內(nèi)的蟲黃藻,將它們養(yǎng)殖在自己身上。和刺細(xì)胞一樣,蟲黃藻也被存放在其露鰓中,但兩者被飼養(yǎng)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(qū)域就是蟲黃藻的養(yǎng)殖地,也正是因為蟲黃藻的存在,這些區(qū)域才呈現(xiàn)棕色。

灰翼海蛞蝓養(yǎng)殖蟲黃藻的區(qū)域內(nèi)部有著特殊的結(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu)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(tǒng)相當(dāng)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(yǎng),小囊則相當(dāng)于一個個花盆,在那里,蟲黃藻繼續(xù)進(jìn)行高水平的光合作用,它們可以在灰翼海蛞蝓體內(nèi)持續(xù)生存11天,為其生產(chǎn)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(yǎng)。

但蟲黃藻對于它們來說,也同樣是甜蜜的負(fù)擔(dān)——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??麉驳耐鈧?cè),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(jìn)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??_(dá)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?xí)蟠虺鍪值牟妒痴吆瞳C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(yǎng)藻”之難呢。

灰翼海蛞蝓露鰓的細(xì)節(jié),可以看到棕色區(qū)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)

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(wèi)星上的太陽能板。其中,棕色的區(qū)域內(nèi)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(qū)域。

(圖片來源:The Sea Slug Forum)

當(dāng)然,在大多數(shù)時間里,灰翼海蛞蝓依舊是??徽鄄豢鄣臄橙?。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(chǎn)下很大的卵,直徑約0.1~0.2mm,發(fā)育成自由游動、不進(jìn)食的浮游幼蟲,這些浮游幼蟲會在幾分鐘內(nèi)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(yuǎn)的地方的,結(jié)果就是,它們大部分都落到了父母所在的??荷?,繼續(xù)以同一群??麨槭?。

估計,這群??膬?nèi)心是崩潰的,薅羊毛也不要逮著一個薅吧……

結(jié)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??捏@人能力,還能收編??奈闯墒齑碳?xì)胞來保護(hù)自身,并通過攝取??南x黃藻進(jìn)行光合作用,實現(xiàn)對??耐昝览?。這些策略讓它們能夠在海洋環(huán)境中隱藏自身、保護(hù)自身并獲得能量,成為一個非?!俺晒Α钡念惾骸?/p>

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”。

編輯:孫晨宇

參考文獻(xiàn):

[1]Burghardt I, Schr?dl M, W?gele H. Three new solar-powered species of the genus Phyllodesmium Ehrenberg, 1831 (Mollusca: Nudibranchia: Aeolidioidea) from the tropical Indo-Pacific, with analysis of their photosynthetic activity and notes on biology[J]. Journal of Molluscan Studies, 2008, 74(3): 277-292.

[2]FitzPatrick S K, Liberatore K L, Garcia J R, et al. Symbiodinium diversity in the soft coral Heteroxenia sp. and its nudibranch predator Phyllodesmium lizardensis[J]. Coral Reefs, 2012, 31: 895-905.

[3]Moore E, Gosliner T. Additions to the genus Phyllodesmium, with a phylogenetic analysis and its implications to the evolution of symbiosis[J]. The Veliger, 2014, 51: 237-251.

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評論
演繹無限精彩
大學(xué)士級
灰翼海蛞蝓是一種神奇而美麗的海洋生物,它們有著多樣而奇妙的形態(tài)和習(xí)性,能夠在海洋環(huán)境中隱藏、保護(hù)自身并獲得能量,是大自然的杰作。
2023-06-09
傳承解惑
大學(xué)士級
灰翼海蛞蝓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。
2023-06-09
笑丫丫
太傅級
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??捏@人能力,還能收編??奈闯墒齑碳?xì)胞來保護(hù)自身,并通過攝取??南x黃藻進(jìn)行光合作用,實現(xiàn)對??耐昝览?。
2023-06-09