海参有一种秘密的超能力

它看起来像一个生病的腌黄瓜,但外表可能会骗人
orange spiky sea cucumber in the water
海参 Greg McFall/NOAA

以下摘自 Amina Khan 的著作《ADAPT》。

海参算不上海洋中的美丽女王。它之所以得名,是因为它细长、管状的外形,以及闻起来有清新的气味、吃起来有爽脆的口感,但实际上,这种动物看起来更像一只患有某种难以启齿皮肤病的腌黄瓜。它们在沙质海底爬行;根据种类不同,它们可能看起来像有棱纹的、多节的,甚至是有尖刺的巨型海蛞蝓。这种动物没有大脑——只有一个围绕着口器的神经环,神经环既延伸到嘴边的触手,也沿着身体延伸。它们吞食掉落到海底的碎屑,伸出长长的触手,这些触手是它们与海星共享的管足的改良版。根据物种的不同,这些用于进食的管足可以像树枝或神经元的末梢一样,既华丽又精美。

这些动物会将它们的摄食器官举起,捕捉水中的颗粒物,或者将它们插入沙中大快朵颐,然后排出清洁的沙子,覆盖海床。这种“垃圾”般的饮食可能正是它们那浓郁的咸味由来,使其成为中国和韩国等地备受追捧的美味佳肴。

adapt book cover
Amina Khan 的著作《ADAPT》现已上市。St. Martin’s Press

海参是底栖生物,这个词有时会不怀好意地用来形容某些人:拾荒者、狗仔队、高利贷者。但这简直是对所有真正的底栖生物的侮辱。海参确实会吃死亡和废弃的物质,从尸体到排泄物。但这不是什么坏事——事实上,这是维持全球海洋清洁的关键服务。海参清除水中和基质上的所有污物,然后排出干净的沙质基质。从这个意义上说,它们就像海洋中的蚯蚓,回收分解的物质并为海床充气。

近年来,随着对海参需求的增长,许多海参种群数量在减少,这意味着海洋中未消化的营养物质增多。这会降低水的透明度——对于不得不在这浑浊液体中游动的海洋生物来说,这可能就像在上海的雾霾中呼吸一样不健康。所有这些过多的营养物质都会引发藻类爆发,藻类会耗尽水中所有的氧气,导致鱼类和其他海洋生物因窒息而大量死亡。没有海参在海床上翻动,海床会变硬,使其他底栖生物无法生存。

海参确实是海洋中的清洁工。但清洁工有时也被称为“守护者”,海参也确实履行着这种功能,精心照料着它们所生活的海洋。

可悲的是,在大自然中并没有所谓的回报。尽管海参为其他海洋生物提供有益的服务,但许多海洋生物却将这种柔软、行动迟缓的动物视为容易捕食的快餐。海参有一些抵御捕食者的防御机制;有些种类可以将它们的呼吸器官从肛门排出,让它们挥动起来,因为这些粘稠的管状物上覆盖着一种类似肥皂的化学物质,对其他动物有毒。但它们不能每次感到威胁时都排出肺部——这些器官可能需要几周才能重新长出来。有些种类会钻入沙中躲避捕食者——但这需要花费大量时间,而且它们也不能永远埋在沙子里。

与它们的近亲海星和海胆不同,海参在弱肉强食的海洋世界中显得武装不足。海星有由碳酸钙组成的骨板(称为小骨片)来保护它们,这就是它们感觉如此坚硬的原因。海胆的这些骨板已经融合在一起,其密集的尖锐刺棘进一步警告捕食者不要靠近。但在海参身上,这些小骨片似乎已经退化到几乎没有作用。如果海参想把自己挤进岩石的缝隙或珊瑚的凹槽里,这很有用——它们几乎可以液化自己的身体,然后挤进洞里。但这种特性对于抵御带有利齿的攻击却不太有用。

幸运的是,海参有一种秘密超能力,这种超能力在它们愉快地从水中捕食碎屑或在礁石上“拉粑粑”前进时并不明显。当受到威胁时——而且当排出肺部不起作用时——海参可以变得僵硬,从像橡皮泥一样的柔软状态变成硬塑料。如果你想知道一个软体动物是如何凭借其退化的、几乎无用的钙质骨板实现这一壮举的,那么你并不孤单。几十年来,这个问题一直困扰着一些研究人员,这是因为海参采用了一种与它们声名显赫的棘皮动物表亲完全不同的适应方式。

海参并不依赖其已经退化的钙质骨板,而是调用一个隐藏在皮肤下的微小胶原纤维(称为纤维原)网络。这些纤维原相互连接,在身体中形成一个骨架,就像保护性的真皮锁子甲。当动物处于柔软状态时,任何穿过随机纤维原的应力都会迅速传递到柔软的基质中,很容易被尖锐的物体(如牙齿)穿透。但当它们连接在一起时,皮肤就有了结构和强度。这就像建筑物的梁一样——你摇晃一根梁,就会摇晃所有梁,因为力从一个连接的柱子传递到另一个。但即使所有东西都在摇晃,结构也不会倒塌。当这些坚硬的元素连接在一起时,应力就可以安全地传递并疏导开。

海参皮肤中的情况也一样。连接在一起的胶原纤维在其皮肤中形成一种结构,通过这种结构,应力可以安全地传递,而不会弯曲或断裂。

本节摘自 ADAPT版权所有 (c) 2017 Amina Khan。保留所有权利。由 St. Martin’s Press 出版。

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