海葵:憎恶,有“脏东西”混进来了……

liukang20243个月前热心吃瓜260

下面两张图中,除了海葵之外还有其他动物,你能找到它们吗?

简洁的海葵:可恶,有“脏东西”混进来了……的插图

(图片来历:The Sea Slug Forum)

答案揭晓:

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

红圈中的是鲁德曼灰翼海蛞蝓 Phyllodesmium rudmani(图片来历:The Sea Slug Forum)

是的,红圈中的动物不是海葵,而是两只海蛞蝓。它们的身体外表长满了长长的突起和褐色的条纹,与海葵在形状和色彩上十分相似,连触手结构都仿照得活灵活现,这让它们看起来就像是海葵相同,十分难以被发现。

假装的技术并不是每一种生物都具有的,这两只海蛞蝓都归于同一个类群——腹足纲蓑海牛亚目下的共生灰翼属(Phyllodesmium),简称为灰翼海蛞蝓。

提起海蛞蝓,咱们或许会想起那些色彩艳丽的小动物,这些海蛞蝓就像具有艳丽色彩的毛毛虫相同具有毒性,但共生灰翼属的海蛞蝓却将本身躲藏在由海葵组成的集体中。

今日,就让咱们一同去了解一下这些躲藏在海葵中的“内鬼”吧。

由于难吃,所以安全

灰翼海蛞蝓为什么要假装成海葵呢?这还要从海葵本身说起。

很重要的一点是,海葵无法勾起动物的食欲。它们归于腔肠动物门,与水母是近亲,身体的97%都是水,没什么养分。但食物嘛,养分是一方面,口感是另一方面。比较于口感脆爽、能被制作成广受欢迎的凉拌蜇皮的水母,海葵的口感就适当恶劣了。

海葵的身体和水母不同,它们没有水母那样的伞盖,而是由下方细长的基盘和上方较大、平展的口盘组成,口盘周围有一圈触手,就像顶着一堆小触手的香菇,而这只“香菇”在遇到要挟时会排泄很多臭臭的黏液包裹住自己,让自己的口感就像一团滑溜溜的鼻涕,倒动物的食欲。

除此之外,海葵的周身还全身是刺,它们的触手上散布着很多的刺细胞,其结构类似于一个小型的鱼叉,包含一个毛发状的触发器和一个细长的针状毒刺,其间含有毒液。当海葵遭到外界影响时,这些刺细胞就会像蜜蜂蜇人相同敏捷弹出其间的毒刺。

该进程发生在短短700纳秒内,毒刺会以高达5,410,000g(g为重力加速度)的加速度进跋涉犯,像子弹相同穿透猎物的皮肤,让毒液敏捷渗透到猎物或天敌体内,使其麻木。在开释出毒刺之后,刺细胞就会逝世,重生的未老练刺细胞会敏捷老练来弥补,然后让海葵随时都有防身的手法。

因而,灰翼海蛞蝓采纳这种假装的长处是清楚明了的:经过仿照成一般动物不吃的海葵,可以防止自己被发现而成为掠食者的猎物。但假装成海葵,也意味着它们有必要一向生活在海葵群中,由于一旦脱离海葵组成的群落,灰翼海蛞蝓就很简略被发现。在长时间与海葵的共生联系中,它们逐步演化出了特别的身手,做到了对海葵的“完美使用”。

百臂灰翼海蛞蝓Phyllodesmium briareum(图中黑色箭头符号)以草皮珊瑚Briareum为食,它们的露鳃为灰褐色,呈指状,可任意曲折,以拟态相同形状的草皮珊瑚(图片来历:Wikipedia)

不只假装,并且吃

灰翼海蛞蝓没有贝壳,看起来瘦骨嶙峋,但它们却没有看起来那么软弱。

替代外壳维护它们的是一种特别的上皮细胞,它可以排泄一层稠密的黏液,这层黏液就像胶水相同,通明但又反常黏稠,维护它们免受捕食者和猎物的进犯。灰翼海蛞蝓生活在海葵丛中,近水楼台先得月,海葵便是它们最便利的食物,但在吃海葵之前,有必要要战胜它们刺细胞的反击。

在进食之前,灰翼海蛞蝓会在头部周围开释出很多的黏液,在自己和海葵之间构成一层黏液屏障。不要轻视了黏液的阻挠作用:水的阻力是空气的800倍,使得在空气中可以飞翔一千多米的子弹在水中的杀伤间隔变到缺乏1米,更不用说胶水相同的黏液了。

黏液中还含有特别的化学物质,可以中和海葵刺细胞的毒素,刺细胞的射击无法穿透,只能在黏液层中损耗,如子弹在水中跋涉般带出一个个空泡,留下闪电般的白色痕迹。

高质量的海葵:可恶,有“脏东西”混进来了……的视图

在灰翼海蛞蝓直触摸摸海葵的嘴部,还有一层厚的几丁质维护层,维护嘴部不会受伤。这样一套组合拳打下来,海葵的防护在灰翼海蛞蝓面前好像无物,它们就可以大快朵颐了。

啃食笙珊瑚 (Tubipora musica)的科立曼灰翼海蛞蝓Phyllodesmium colemani,可以看到只需嘴部触摸了右侧的海葵丛(图片来历:The Sea Slug Forum)

海葵的老练刺细胞是十分“勇敢”的,它们的反响十分敏捷,只需遭到物理触碰就会开释毒针,随后悉数壮烈牺牲。但那些没有老练的刺细胞就没有什么反抗才干,只能任人摆布了。关于这些“年少战俘”,灰翼海蛞蝓没有消化它们,而是将它们收编养大,归为己用。海葵:吃我的,用我的,这多少是有点欺负人了。

未老练的刺细胞会跟着进食进入灰翼海蛞蝓的消化道,再进入与之相连的消化腺。消化腺在背侧分支,一向延伸到背侧呈细长管状的“露鳃”里。在图片中,灰翼海蛞蝓背上的那些一枝一枝的“小海葵”便是露鳃,在露鳃的顶端,有一个被称为“刺丝胞囊(cnidosac)”的小袋子,它与消化腺的细管相连,在内部有专门的滋补细胞作为随从,等待着这些未老练刺细胞的到来。

在刺丝胞囊中住下之后,它们便在这儿发育,在灰翼海蛞蝓的供养下逐步老练。养兵千日,用兵一时,当灰翼海蛞蝓遭到进犯时,刺细胞们相同会为它们作战,射出毒刺反抗敌人,以酬谢不杀之恩。当然,当刺细胞阵亡后,灰翼海蛞蝓就会将它们从头消化吸收,把自己支付的养分收回回来。究竟,死了的刺细胞也没有什么保存的必要了。

迷幻灰翼海蛞蝓”Phyllodesmium acanthorhinum或许是以柳珊瑚Acabaria为食,它体色通明,露鳃中的橙红色消化腺色彩明晰亮堂,调配金属蓝的底色和亮白色细点,十分有科幻感。其间,它贮存刺细胞的刺丝胞囊便是每条露鳃顶部的黄白色区域。(图片来历:Sea Slug Phyllodesmium acanthorhinum in top 10)

灰翼海蛞蝓:“海蛞蝓生”如戏,全赖演技

装有刺细胞的露鳃是灰翼海蛞蝓身上最显着,也是最奇特的当地。它能将灰翼海蛞蝓荫蔽在海葵丛中,还可以贮存刺细胞,这都要归功于它的特别结构。

每个露鳃都由很多的细长管道并排组成,内部充溢血液,可以进行物质能量沟通;露鳃基部出现细长圆柱形,好像海葵的茎,而向顶级变得更宽更平,由一部分淡色的狭隘区域和周围宽广的棕色扁平区域组成,这与海葵的触手在光照下深浅替换的色彩形式十分相似,发生好像触手般的幻觉。

但实际上,灰翼海蛞蝓的露鳃并没有海葵那样的小触手结构,它们仅仅经过色彩的改动发明出了“裸眼3D”的作用,但这也满意称得上是活灵活现了。

大部分共生灰翼属的海蛞蝓都以闪千手海葵Xenia为食,如雅科布森灰翼海蛞蝓Phyllodesmium jakobsenae,它的触手的白色-褐色的色彩形式可以极端相似地仿照出闪千手的触手形状。(图片来历:The Sea Slug Forum)

藏身于闪千手丛中的理查德灰翼海蛞蝓Phyllodesmium lizardensis。(图片来历:The Sea Slug Forum)

但要仿照得形神兼备,需求的不只仅形状,色彩也要相同。海葵有着丰厚的色彩,红、白、褐、绿等色彩在它们身上交相辉映。这些色彩除了部分来历于海葵本身安排的色素外,还来自于海葵体内共生的褐色虫黄藻。

虫黄藻居住在海葵体内,海葵为虫黄藻供给维护和养分,使虫黄藻可以进行高水平的光合作用,制造出糖类等有机物,它们的出产可以满意海葵90%的能源需求。虫黄藻数量多,海葵色彩就深,虫黄藻少,海葵色彩就浅。即使是同一种海葵,不同的海葵个别的色彩也会有所不同,因而要想天衣无缝地躲藏在海葵中,还要学会变色的身手。

但长于“收编”的灰翼海蛞蝓总能想出自己的对策,在进食海葵的进程中,它们会获取海葵的色素,将其放置在自己白色的身体上,把自己染成与海葵相同的色彩。

色素在一段时间后会逐步分化,染色褪去,它们的身领会再次变成白色。此刻,假如灰翼海蛞蝓要“挪窝”,替换海葵食用的话,白色的身体就又好像一张白纸般被染成新海葵的色彩,使它完美地融入新环境中。

以绿色闪千手为食的鲁德曼灰翼海蛞蝓Phyllodesmium rudmani出现绿色(图片来历:The Sea Slug Forum)

以黄色闪千手为食的鲁德曼灰翼海蛞蝓Phyllodesmium rudmani出现黄色(图片来历:The Sea Slug Forum)

以白色闪千手为食的鲁德曼灰翼海蛞蝓Phyllodesmium rudmani出现白色。白色是这种海蛞蝓身体原本的色彩,而其他的色彩都来自于摄食的海葵。(图片来历:The Sea Slug Forum)

海葵:可恶,有“脏东西”混进来了……的视图

除了“收编”海葵的色素外,灰翼海蛞蝓也掳走了海葵体内的虫黄藻,将它们饲养在自己身上。和刺细胞相同,虫黄藻也被寄存在其露鳃中,但两者被饲养的方位不同。还记得灰翼海蛞蝓露鳃顶部的白色-棕色替换的色彩形式吗?其实,露鳃顶部的棕色区域便是虫黄藻的饲养地,也正是由于虫黄藻的存在,这些区域才出现棕色。

灰翼海蛞蝓饲养虫黄藻的区域内部有着特别的结构,由很多管道组成,管道在露鳃的顶部很多分支,终究在结尾构成气泡状的小囊,就好像人类肺部的气管-肺泡结构一般,大大增大了管道的外表积,虫黄藻就居住在顶端的小囊里,构成一排排的棕色斑驳。

简略来说,灰翼海蛞蝓的露鳃是虫黄藻的花园,管道体系适当于输水管,让灰翼海蛞蝓可以为虫黄藻供给二氧化碳、氮和磷等养分,小囊则适当于一个个花盆,在那里,虫黄藻持续进行高水平的光合作用,它们可以在灰翼海蛞蝓体内持续生计11天,为其出产糖类,在某些灰翼海蛞蝓中乃至可以供给大约四分之一的养分。

但虫黄藻关于它们来说,也相同是甜美的担负——它们有必要有阳光才干作业。因而,咱们有时可以看到灰翼海蛞蝓从它们藏身的当地爬出来,来到海葵丛的外侧,像向日葵相同扩展它们的露鳃,迎着太阳随水流摇晃,以供给更多的阳光来让虫黄藻进行光合作用。

在这个时分,它们不只仅在形状,色彩上,更是在动作上都与海葵达成了共同——后者也会迎着阳光摇摆触手,跟着水流悄悄晃动。平常碰头乃至会大打出手的捕食者和猎物,在此刻却为了同一个娇气又有用的虫黄藻“公主”而融洽地在一同晒太阳,说不定还在相互沟通,诉苦“养藻”之难呢。

灰翼海蛞蝓露鳃的细节,可以看到棕色区域由很多棕色小球和管道组成,其间贮存着虫黄藻。(图片来历:The Sea Slug Forum)

以皮革珊瑚Sarcophyton trocheliophorium为食的长须灰翼海蛞蝓Phyllodesmium longicirrum是最壮丽的太阳能海蛞蝓之一,有着比较于身体巨大而扁平的露鳃,犹如地球轨迹卫星上的太阳能板。其间,棕色的区域内贮存着虫黄藻,而白色的分支是消化腺的管道,它将虫黄藻从胃部输送到棕色区域。(图片来历:The Sea Slug Forum)

当然,在大多数时间里,灰翼海蛞蝓依旧是海葵不折不扣的敌人。在海葵群里吃饱喝足,“长大成人”之后,灰翼海蛞蝓会开端繁衍。它们产下很大的卵,直径约0.1~0.2mm,发育成自在游动、不进食的浮游幼虫,这些浮游幼虫会在几分钟内就变成匍匐的幼体,开端以海葵为食。

但是,这短短几分钟是很难让幼虫飘到太远的当地的,成果便是,它们大部分都落到了爸爸妈妈地点的海葵群上,持续以同一群海葵为食。

估量,这群海葵的心里是溃散的,薅羊毛也不要逮着一个薅吧……

结语

灰翼海蛞蝓是一种十分特化的海洋生物,它们不只具有仿照海葵的惊人才干,还能收编海葵的未老练刺细胞来维护本身,并经过吸取海葵的虫黄藻进行光合作用,完成对海葵的完美使用。这些战略让它们可以在海洋环境中躲藏本身、维护本身并取得能量,成为一个十分“成功”的类群。

它们共同的生计方法向咱们展现了天然界的奇特:一种生物能在没有才智的情况下将其他生物仿照得活灵活现,这便是天然演化的“神迹”。

参考文献:

[1]Burghardt I, Schrödl M, Wägele 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.

修改:孙晨宇

出品:科普我国

作者:古明地恋

监制:我国科普饱览

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