出品:科普中國(guó)
作者:古明地戀(科普創(chuàng)作者)
監(jiān)制:中國(guó)科普博覽
世上有一神器,持此者即能延續(xù)億年,這便是軟體動(dòng)物獨(dú)有的齒舌。
它是一條包含無(wú)數(shù)微小幾丁質(zhì)“牙齒”的長(zhǎng)鋸,包裹在肌肉形成的口球中,當(dāng)肌肉運(yùn)轉(zhuǎn),齒舌就可像銼刀一樣啃掉藻類(lèi),鉆破貝殼,刮下任何自然界中存在的堅(jiān)硬食物,連磨碎水泥也不在話下。
蝸牛的齒舌(m)和口球肌肉(紅色,橙色部分),就像一把鋸子一樣刮取食物。
(圖片來(lái)源:Wikipedia)
擁有齒舌,軟體動(dòng)物就獲得了能夠吃掉其他動(dòng)物無(wú)法吃下的硬物和碎屑的能力,極大地?cái)U(kuò)充了它們的食物來(lái)源。這也讓軟體動(dòng)物在每次大滅絕事件中都損失甚微,越發(fā)繁盛。
齒舌:爬行蛞蝓的關(guān)鍵器官
齒舌就這樣被軟體動(dòng)物們一代又一代地傳遞著,幾乎所有的現(xiàn)代蝸牛、蛞蝓、海螺等腹足綱都依賴(lài)齒舌生活,用它啃食碎屑、藻類(lèi)和貝類(lèi)等,來(lái)獲取賴(lài)以生存的能量。
在軟體動(dòng)物的世界里,有一句俗語(yǔ)形容它們對(duì)齒舌的依賴(lài):“沒(méi)有了齒舌,爬行的蛞蝓就與蠕蟲(chóng)無(wú)異”。
蝸??谥械凝X舌,可以幫助它們磨碎食物。
(圖片來(lái)源:veer圖庫(kù))
然而,有一類(lèi)海蛞蝓卻不滿(mǎn)足于啃食的生活,它們就是擬海牛(Aglajidae)。
用銼刀一樣的的牙慢慢磨碎食物啃食,固然攝食廣度位于其他動(dòng)物之上,但速度卻萬(wàn)不能及。能被吃掉的,多是動(dòng)作緩慢的藻貝,而想用啃的方式抓到營(yíng)養(yǎng)豐富、動(dòng)作迅速的沙蠶、扁蟲(chóng)、蠕蟲(chóng)等動(dòng)物,無(wú)異于癡心妄想。
那么,該如何開(kāi)辟新的食物來(lái)源呢?
擬海牛:失去了齒舌該如何進(jìn)食?
放眼觀之,魚(yú)類(lèi)使用的吸吞方式最適于海蛞蝓族群借鑒。它們利用口部肌肉和骨骼活動(dòng),制造出一股強(qiáng)勁的水流,形成負(fù)壓,將小動(dòng)物迅速吸入口中。
大魚(yú)采用吸吞的方式吃小魚(yú)
(圖片來(lái)源:tenor)
擬海牛雖沒(méi)有魚(yú)類(lèi)的骨骼和肌肉,但它們自己也開(kāi)始發(fā)揮,演化出了吸吞的本領(lǐng)。它們將原本容納齒舌的口球大大擴(kuò)張,占據(jù)了身體的幾乎一半大小,利用肌肉收縮產(chǎn)生巨大的吸力,將獵物吸入體內(nèi)。
擬海牛(Biuve fulvipunctata)
(圖片來(lái)源:Wikipedia)
然而,它們吸吞捕食時(shí),原本的“神器”齒舌就成了增大摩擦、阻礙吸入的礙事之物。一面是新的捕食方式,一面是祖?zhèn)鞯臄z食法寶,擬海牛選擇壯士斷腕,直接舍棄齒舌。
它們從此失去了咀嚼和啃食的能力,被排斥在主流食性之外。
用個(gè)比喻來(lái)解釋擬海牛這時(shí)的狀況:其他海蛞蝓都笑它是邯鄲學(xué)步,甚至因?yàn)闆](méi)有齒舌,且嗜吃肉食,“習(xí)性?xún)幢?,不符合海蛞蝓溫和膽怯的一貫作風(fēng),要將其“逐出家門(mén)”。饑餓的擬海牛無(wú)計(jì)可施,對(duì)著族群留下了“三十年河?xùn)|,三十年河西,莫欺少年窮!”這句話后,就爬出藏身的沙地,頭也不回地離開(kāi)了。
然而,無(wú)論“嘴上說(shuō)得”多么豪邁,肚子總要填飽。
一類(lèi)擬海牛首先盯上了沙地上滿(mǎn)地爬的扁蟲(chóng)。它們是一類(lèi)帶著兩條小尾巴的小型蠕蟲(chóng),體型較小,顏色鮮艷,易于發(fā)現(xiàn),且身體柔軟,無(wú)外殼保護(hù),爬行緩慢,正是吸吞的好目標(biāo)。
但問(wèn)題是,這些扁蟲(chóng)敢頂著鮮艷的顏色招搖過(guò)市,自是身體含毒,絕大部分捕食者都無(wú)計(jì)可施。好在海蛞蝓家族恰有“毒”門(mén)絕技,是抗毒、用毒的高手。
這種被稱(chēng)為“燕尾海牛(Chelidonura)”的裸海牛,針對(duì)扁蟲(chóng)的毒素做出了特化,不僅能夠抵抗扁蟲(chóng)的毒素,還能同樣以食為盾,用毒素來(lái)抵御捕食者。
借此,它們能夠“花枝招展”地在沙面上爬行,展示著自己美麗的身體。
美麗的燕尾海牛(Chelidonura hirundinina),擬海牛多具有鮮艷的顏色。
(圖片來(lái)源:Wikipedia)
燕尾海牛的樣子高貴而又優(yōu)雅。它們身著天鵝絨般質(zhì)感的外套膜,搭配著藍(lán)色、綠色、紅色等不同顏色的鮮艷條帶,這身外套膜在身體后端分叉,形成兩條長(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴,左長(zhǎng)于右,如同穿了一條燕尾服。
這兩條尾巴并非完全為了裝飾,還能夠模仿食物扁蟲(chóng)的形態(tài),方便混入其中,伺機(jī)而動(dòng)。
然而,海蛞蝓的基礎(chǔ)構(gòu)型限制了它們的感知能力。擬海牛的眼睛極小,視力極差,口部周?chē)囊蝗Ω杏X(jué)剛毛,就幾乎是它們唯一的感覺(jué)器官。
燕尾海牛在沙面上聞聞嗅嗅,尋找著扁蟲(chóng)的蹤跡,隨后緩緩爬行,逐漸接近。在感覺(jué)剛毛接觸到扁蟲(chóng)時(shí),幾乎是一瞬間,吸食反射便觸發(fā)了。
隨著一只小口伸出,肌肉發(fā)達(dá)、吸力強(qiáng)大的頰球迅速收縮,沒(méi)有了齒舌的阻力,扁蟲(chóng)在眨眼間就被強(qiáng)大的負(fù)壓吸入口中,吸入的速度快到無(wú)法辨認(rèn)出任何細(xì)節(jié)。
而僅僅在15—20秒后,扁蟲(chóng)便被頰球強(qiáng)勁的肌肉壓碎,粉碎的外殼被吐出,只留下內(nèi)部含有營(yíng)養(yǎng)的液體等待消化。
藍(lán)絲絨燕尾海牛(Chelidonura varians)的感覺(jué)刷毛,前方的淺紅色塊狀物就是它們的食物扁蟲(chóng)。
(圖片來(lái)源:Reef to Rainforest Media)
扁蟲(chóng)體型甚小,毫無(wú)抵抗能力,燕尾海??梢杂崎e進(jìn)食,一口一個(gè)地將它們優(yōu)雅地小口吞下。
然而,只吃小扁蟲(chóng)是成不了強(qiáng)大的捕食者的。想要“衣錦還鄉(xiāng)”,向家族展示自己的能力,就要嘗試捕食更大的動(dòng)物。
另一類(lèi)擬海牛,黑擬海牛(Melanochlamys)選擇了沙蠶和紐蟲(chóng),它將一些生活在近岸地區(qū)常見(jiàn)的長(zhǎng)條形沙蟲(chóng)作為食物。這些蟲(chóng)子體型較大,擁有堅(jiān)韌的肌肉和環(huán)節(jié),伸縮性強(qiáng),完全拉伸時(shí)可達(dá)收縮時(shí)的三四倍。相比之下,只有1.5—2.5厘米長(zhǎng)的黑擬海牛如同侏儒,吃起沙蟲(chóng)來(lái)可謂人心不足蛇吞象,十分費(fèi)力。
海邊沙中的沙蠶,肌肉強(qiáng)勁,彈性極佳。
(圖片來(lái)源:Wikipedia)
黑擬海牛(Melanochlamys)
(圖片來(lái)源:Nudibranch Domain)
黑擬海牛生活在河口泥灘上,它們的身體長(zhǎng)且類(lèi)似于圓柱形,呈均勻的黑色,看起來(lái)沒(méi)有燕尾海牛美觀,但黑色的體色正好使其與海泥融為一體,形成保護(hù)。
和燕尾海牛一樣,它們也依靠感覺(jué)剛毛尋覓食物,使用肌肉質(zhì)的頰球吸吞捕食。然而,這套裝置在吃大食物時(shí),立刻就出現(xiàn)了問(wèn)題。
理想情況是,它們?cè)谀嗵吨袑ふ毅@在洞中的沙蟲(chóng),像嗦粉一樣迅速將蠕蟲(chóng)吸進(jìn)去,用肌肉發(fā)達(dá)的胃將其壓碎分解。然而,人們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)它們?cè)诔彼巳r(shí)頭朝下埋在沙子里,尾巴朝上,屁股朝天,任由“太陽(yáng)曬屁股”也一動(dòng)不動(dòng),甚至直接被曬成蛞蝓干。
當(dāng)人們把它們拔出來(lái)時(shí)才發(fā)現(xiàn),它們的嘴里有蟲(chóng)子的一部分。原來(lái),當(dāng)它們吸入蠕蟲(chóng)時(shí),有些較大且鉆得較結(jié)實(shí)的蠕蟲(chóng)可以及時(shí)收縮,雖然蠕蟲(chóng)身體的一半已經(jīng)被蛞蝓吸進(jìn)胃里,但另一半仍能卡住洞穴,使黑擬海牛無(wú)法將它們拔出。
由于沒(méi)有齒舌,無(wú)法咀嚼,黑擬海牛無(wú)法咬掉它吞下的部分。但倔強(qiáng)的它們?nèi)圆环艞壥澄?,便被迫屁股朝天地卡在蠕蟲(chóng)的洞穴入口處。直到5—6個(gè)小時(shí)之久后,胃中的部分食物被消化,黑擬海牛才可脫身。如果不巧正好碰到退潮,那它們就要被曬死了。
另一件神奇的事是,當(dāng)科學(xué)家在魚(yú)缸里用沙蟲(chóng)喂養(yǎng)它們時(shí),由于投喂的沙蟲(chóng)不在洞里,黑擬海牛可以從首尾兩側(cè)發(fā)起攻擊,如果兩個(gè)海蛞蝓碰巧一只在頭部,一只在尾部,試圖吞下同一條蟲(chóng)子,兩只海蛞蝓就會(huì)在吸吞到蠕蟲(chóng)中間時(shí)頭對(duì)頭撞在一起。兩只海蛞蝓仍然倔強(qiáng),都不讓步,于是就這樣頭頂著頭地坐上幾個(gè)小時(shí),直到消化掉各自腹中的部分,彼此才能分開(kāi)。
想吃大個(gè)的,首先要將自己變大
看起來(lái),海蛞蝓吸吞的方式不太適合捕食大動(dòng)物。缺少了齒舌的輔助,無(wú)法將獵物分割,但失去的齒舌不可能再重新長(zhǎng)回。那該怎么辦?
擬海牛選擇“力大磚飛”。它們深諳“相對(duì)論”,只要讓自己長(zhǎng)得更大,獵物不就相對(duì)變小了嗎?于是,無(wú)刺擬海牛屬(Navanax)長(zhǎng)出了擬海牛中最為奇特的身體構(gòu)型。
體型巨大的擬海牛,可達(dá)到20cm的體型。
(圖片來(lái)源:iNaturalist)
它們的頰球大大擴(kuò)大,身體幾乎一半都由這個(gè)超大的頰球組成,頰球還可以完全外翻,形成一張巨口,當(dāng)巨口接觸到獵物,就會(huì)將其吸住,隨后迅速縮回,產(chǎn)生巨大的吸力,將獵物瞬間吸入體內(nèi)。
配合可達(dá)20多厘米的體型,無(wú)刺擬海??梢酝淌硯缀跛斜人鼈冃〉膭?dòng)物,無(wú)論是蟲(chóng)子、小蝦,甚至是魚(yú)類(lèi)都不在話下。裝備了這個(gè)“超級(jí)武器”的無(wú)刺擬海牛,終于成為了理論上的強(qiáng)大捕食者。
擬海牛的身體結(jié)構(gòu),展示頰球伸出(左)和縮回(右)的狀態(tài)。
(圖片來(lái)源:the seaslug forum)
然而,想要捕食,不僅需要“硬件”,“軟件”也是必需品。
它們的感覺(jué)器官和大腦依舊無(wú)法擺脫海蛞蝓的影響,水平相當(dāng)?shù)?。除非魚(yú)蝦不長(zhǎng)眼,否則很難被像蝸牛一樣慢慢爬的海蛞蝓抓到。每當(dāng)擬海牛捕食魚(yú)蝦失敗之時(shí),海蛞蝓族生物總是在周?chē)芭杂^”——畢竟在擬海牛生活的沙地上,吃藻啃泥的海蛞蝓數(shù)量相當(dāng)龐大。
雖然它們什么也不會(huì)說(shuō),但對(duì)于脫離了主流食性,獨(dú)自闖蕩的擬海牛來(lái)說(shuō),這便是無(wú)言的“嘲諷”。
悲憤之余,無(wú)刺擬海牛也不斷嘗試著新的食物類(lèi)型。對(duì)它們來(lái)說(shuō),最適合的食物,應(yīng)該是形態(tài)呈長(zhǎng)條形,方便吞食,還要質(zhì)地柔軟,無(wú)堅(jiān)甲硬刺,最重要的是行動(dòng)緩慢,易于搜尋……等等,這不正是海蛞蝓嗎?
準(zhǔn)備捕食海蛞蝓的無(wú)刺擬海牛
(圖片來(lái)源:The Sea Slug Forum)
以海蛞蝓為食的優(yōu)勢(shì)不僅如此,對(duì)于原屬同族的擬海牛來(lái)說(shuō),甚至有現(xiàn)成的“雷達(dá)”可用。
所有的海蛞蝓都是雌雄同體的,但需要兩只不同個(gè)體在一起才可交配。因此,為了尋找潛在的伴侶,它們的基礎(chǔ)構(gòu)造中就有“黏液搜索”的機(jī)制。通過(guò)尋找、識(shí)別對(duì)方在爬行時(shí)留下的黏液痕跡,海蛞蝓就能像跟隨受傷的獵物留下的血跡來(lái)追蹤一樣找到對(duì)方。
擬海牛把這一能力和自己的搜尋器官感覺(jué)剛毛結(jié)合,便制造出了尋找海蛞蝓的絕密武器——口周的一圈彎曲的口腔脊,其上排布著豐富的感覺(jué)剛毛,能夠檢測(cè)到黏液痕跡中的粘多糖等復(fù)雜糖類(lèi),并識(shí)別其中的信息素,從而判斷對(duì)方的種類(lèi)和軌跡。
擬海牛的頭部特寫(xiě),可見(jiàn)前方的口腔脊和上面小小的眼睛。
(圖片來(lái)源:The Sea Slug Forum)
發(fā)動(dòng)攻擊需要三步,識(shí)別、追趕、捕獵?,F(xiàn)在,識(shí)別和捕獵的設(shè)備均已完工,萬(wàn)事俱備,只欠追蹤。
為了追上獵物,無(wú)刺擬海牛極大地增強(qiáng)了腹足的纖毛和肌肉,使其擁有海蛞蝓中的最高速度。雖然比起魚(yú)蝦仍差之甚遠(yuǎn),但只要能追上其他海蛞蝓,這一速度就夠用了。
自此,世上就少了一些整日潛藏,吃草啃泥的海蛞蝓,而多了一批大膽活躍,迅捷兇猛的捕食者。在識(shí)別成功后,它們就會(huì)開(kāi)始加速,沿著黏液軌跡追趕,而目標(biāo)海蛞蝓雖想逃離,但它的黏液尾跡已被鎖定,縱使躲到天涯海角,擬海??偰苷业?。
想憑借速度逃跑,更是擬海牛絕不容許的事件。追上無(wú)法逃脫的獵物后,擬海牛便從后方伸出血盆大口,將其迅速包裹,隨后一口將其吞噬。失去齒舌在此刻是如此的美妙,昔日“嘲笑”自己的海蛞蝓,今日被一口順暢下肚,擬海牛證明了自己策略的可行,也報(bào)了被家族“排擠欺壓”之仇。
伸出口器準(zhǔn)備捕食的無(wú)刺擬海牛,可見(jiàn)其體型和普通海蛞蝓的差距。
(圖片來(lái)源:iNaturalist)
判斷失誤:我吃我自己?
然而,利用“黏液搜索”尋找獵物仍有其不足之處。無(wú)論海蛞蝓的大小如何,其信息素種類(lèi)都幾乎相同,因此它們不能識(shí)別獵物的大小,有時(shí)會(huì)追到比它們大非常多的海蛞蝓,而先天不足的視覺(jué)又無(wú)法讓擬海牛得出準(zhǔn)確判斷。
它們依舊會(huì)吸吞,但由于獵物過(guò)大,加之沒(méi)有齒舌不能咀嚼,只能吸到獵物身上,被對(duì)方帶著跑。它們還無(wú)法區(qū)分自己的黏液,有時(shí)甚至?xí)炎约旱奈舶彤?dāng)作獵物,沿著自己走過(guò)的黏液兜圈。幸好它們身體不夠細(xì)長(zhǎng),否則我們就可以看到海蛞蝓版的“蛇咬尾”奇景了。
同時(shí),因?yàn)槭前言杏脕?lái)尋找繁殖對(duì)象的技能現(xiàn)改來(lái)用于捕食,在真正需要尋找對(duì)象時(shí),這個(gè)半成品系統(tǒng)就出了bug。
當(dāng)兩只擬海牛沿著黏液痕跡見(jiàn)面時(shí),首先“觸發(fā)”的不是交配行為,而是進(jìn)食反射。兩只擬海牛都伸出口器,試圖吃掉對(duì)方。如果一方被吞下,那這次情意濃濃的會(huì)面就立刻變成了兇殺現(xiàn)場(chǎng);而如果都吞不下對(duì)方,就意味著兩者的大小幾乎相同,均已發(fā)育成熟。這時(shí),擬海牛才能反應(yīng)過(guò)來(lái)對(duì)面也是同類(lèi),開(kāi)始相互交配產(chǎn)生下一代。
在磕磕絆絆、意外百出的捕食生活中,擬海牛付出了許多個(gè)體的代價(jià)。它們或是被曬死,或是被餓死,或是被同類(lèi)吃掉,而這一切都是因?yàn)閬G掉了家傳神器——齒舌。
結(jié)語(yǔ)
盡管如此,擬海牛依舊成功地歷經(jīng)了無(wú)數(shù)的時(shí)光,和它吃藻啃泥的家族們一起生活到了現(xiàn)代。它們活力滿(mǎn)滿(mǎn)地在海中生活著,它們每天都在沙子上活動(dòng),活躍地捕獵,毫不掩飾地展現(xiàn)著自己的美麗和活力。
70種不同的食物被發(fā)現(xiàn)于它們的腹中,其中能夠運(yùn)動(dòng)的生物占了食物的94%,而這份捕食的能力,只屬于它們自己。無(wú)論如何,擬海牛們都已經(jīng)完成了對(duì)家族的逆襲——它們以一己之力,向世界證明,海蛞蝓也能成為強(qiáng)大的捕食者。
參考文獻(xiàn):
[1]GOSLINER T M. Systematics and phylogeny of the Aglajidae (Opisthobranchia: Mollusca)[J]. Zoological Journal of the Linnean Society, 1980, 68(4): 325-360.
[2]Anthes N, Michiels N K. Reproductive morphology, mating behavior, and spawning ecology of cephalaspid sea slugs (Aglajidae and Gastropteridae)[J]. Invertebrate Biology, 2007, 126(4): 335-365.
[3]Zamora A, Malaquias M A E. Diet preferences of the Aglajidae: a family of cephalaspidean gastropod predators on tropical and temperate shores[J]. 2015.
[4]Rato J á O, Gutiérrez M C, Abad L M, et al. What the shell tells in Aglajidae: a new genus for Aglaja felis (Opisthobranchia: Cephalaspidea)[J]. Revista de la Academia Canaria de Ciencias:= Folia Canariensis Academiae Scientiarum, 2014, 26(1): 83-119.
[5]Miao K, Liao M, Li B, et al. Complete mitochondrial genome sequences of sea slug Melanochlamys sp.(Cephalaspidae: Aglajidae)[J]. Mitochondrial DNA Part B, 2020, 5(3): 2382-2383.