世上有一神器,持此者即能延续亿年,这便是软体动物独有的齿舌

它是一条包含无数微小几丁质“牙齿”的长锯,包裹在肌肉形成的口球中,当肌肉运转,齿舌就可像锉刀一样啃掉藻类,钻破贝壳,刮下任何自然界中存在的坚硬食物,连磨碎水泥也不在话下。

打开网易新闻 查看更多图片

蜗牛的齿舌(m)和口球肌肉(红色,橙色部分),就像一把锯子一样刮取食物。(图片来源:Wikipedia)

拥有齿舌,软体动物就获得了能够吃掉其他动物无法吃下的硬物和碎屑的能力,极大地扩充了它们的食物来源。这也让软体动物在每次大灭绝事件中都损失甚微,越发繁盛。

齿舌:爬行蛞蝓的关键器官

齿舌就这样被软体动物们一代又一代地传递着,几乎所有的现代蜗牛、蛞蝓、海螺等腹足纲都依赖齿舌生活,用它啃食碎屑、藻类和贝类等,来获取赖以生存的能量。

在软体动物的世界里,有一句俗语形容它们对齿舌的依赖:“没有了齿舌,爬行的蛞蝓就与蠕虫无异”

蜗牛口中的齿舌,可以帮助它们磨碎食物。(图片来源:veer图库)

然而,有一类海蛞蝓却不满足于啃食的生活,它们就是拟海牛(Aglajidae)

用锉刀一样的的牙慢慢磨碎食物啃食,固然摄食广度位于其他动物之上,但速度却万不能及。能被吃掉的,多是动作缓慢的藻贝,而想用啃的方式抓到营养丰富、动作迅速的沙蚕、扁虫、蠕虫等动物,无异于痴心妄想。

那么,该如何开辟新的食物来源呢?

拟海牛:失去了齿舌该如何进食?

放眼观之,鱼类使用的吸吞方式最适于海蛞蝓族群借鉴。它们利用口部肌肉和骨骼活动,制造出一股强劲的水流,形成负压,将小动物迅速吸入口中。

打开网易新闻 查看更多图片

大鱼采用吸吞的方式吃小鱼(图片来源:tenor)

拟海牛虽没有鱼类的骨骼和肌肉,但它们自己也开始发挥,演化出了吸吞的本领。它们将原本容纳齿舌的口球大大扩张,占据了身体的几乎一半大小,利用肌肉收缩产生巨大的吸力,将猎物吸入体内。

拟海牛Biuve fulvipunctata 图片来源:Wikipedia

然而,它们吸吞捕食时,原本的“神器”齿舌就成了增大摩擦、阻碍吸入的碍事之物。一面是新的捕食方式,一面是祖传的摄食法宝,拟海牛选择壮士断腕,直接舍弃齿舌

它们从此失去了咀嚼和啃食的能力,被排斥在主流食性之外。

用个比喻来解释拟海牛这时的状况:其他海蛞蝓都笑它是邯郸学步,甚至因为没有齿舌,且嗜吃肉食,“习性凶暴”,不符合海蛞蝓温和胆怯的一贯作风,要将其“逐出家门”。饥饿的拟海牛无计可施,对着族群留下了“三十年河东,三十年河西,莫欺少年穷!”这句话后,就爬出藏身的沙地,头也不回地离开了。

然而,无论“嘴上说得”多么豪迈,肚子总要填饱。

一类拟海牛首先盯上了沙地上满地爬的扁虫。它们是一类带着两条小尾巴的小型蠕虫,体型较小,颜色鲜艳,易于发现,且身体柔软,无外壳保护,爬行缓慢,正是吸吞的好目标。

但问题是,这些扁虫敢顶着鲜艳的颜色招摇过市,自是身体含毒,绝大部分捕食者都无计可施。好在海蛞蝓家族恰有“毒”门绝技,是抗毒、用毒的高手。

这种被称为“燕尾海牛(Chelidonura)”的裸海牛,针对扁虫的毒素做出了特化,不仅能够抵抗扁虫的毒素,还能同样以食为盾,用毒素来抵御捕食者。

借此,它们能够“花枝招展”地在沙面上爬行,展示着自己美丽的身体。

美丽的燕尾海牛(Chelidonura hirundinina),拟海牛多具有鲜艳的颜色。(图片来源:Wikipedia)

燕尾海牛的样子高贵而又优雅。它们身着天鹅绒般质感的外套膜,搭配着蓝色、绿色、红色等不同颜色的鲜艳条带,这身外套膜在身体后端分叉,形成两条长长的尾巴,左长于右,如同穿了一条燕尾服。

这两条尾巴并非完全为了装饰,还能够模仿食物扁虫的形态,方便混入其中,伺机而动。

然而,海蛞蝓的基础构型限制了它们的感知能力。拟海牛的眼睛极小,视力极差,口部周围的一圈感觉刚毛,就几乎是它们唯一的感觉器官。

燕尾海牛在沙面上闻闻嗅嗅,寻找着扁虫的踪迹,随后缓缓爬行,逐渐接近。在感觉刚毛接触到扁虫时,几乎是一瞬间,吸食反射便触发了。

随着一只小口伸出,肌肉发达、吸力强大的颊球迅速收缩,没有了齿舌的阻力,扁虫在眨眼间就被强大的负压吸入口中,吸入的速度快到无法辨认出任何细节。

而仅仅在15—20秒后,扁虫便被颊球强劲的肌肉压碎,粉碎的外壳被吐出,只留下内部含有营养的液体等待消化。

打开网易新闻 查看更多图片

蓝丝绒燕尾海牛(Chelidonura varians)的感觉刷毛,前方的浅红色块状物就是它们的食物扁虫。(图片来源:Reef to Rainforest Media)

扁虫体型甚小,毫无抵抗能力,燕尾海牛可以悠闲进食,一口一个地将它们优雅地小口吞下。

然而,只吃小扁虫是成不了强大的捕食者的。想要“衣锦还乡”,向家族展示自己的能力,就要尝试捕食更大的动物

另一类拟海牛,黑拟海牛(Melanochlamys)选择了沙蚕和纽虫,它将一些生活在近岸地区常见的长条形沙虫作为食物。这些虫子体型较大,拥有坚韧的肌肉和环节,伸缩性强,完全拉伸时可达收缩时的三四倍。相比之下,只有1.5—2.5厘米长的黑拟海牛如同侏儒,吃起沙虫来可谓人心不足蛇吞象,十分费力。

海边沙中的沙蚕,肌肉强劲,弹性极佳。(图片来源:Wikipedia)

黑拟海牛(Melanochlamys)(图片来源:Nudibranch Domain)

黑拟海牛生活在河口泥滩上,它们的身体长且类似于圆柱形,呈均匀的黑色,看起来没有燕尾海牛美观,但黑色的体色正好使其与海泥融为一体,形成保护。

和燕尾海牛一样,它们也依靠感觉刚毛寻觅食物,使用肌肉质的颊球吸吞捕食。然而,这套装置在吃大食物时,立刻就出现了问题。

理想情况是,它们在泥潭中寻找钻在洞中的沙虫,像嗦粉一样迅速将蠕虫吸进去,用肌肉发达的胃将其压碎分解。然而,人们经常发现它们在潮水退去时头朝下埋在沙子里,尾巴朝上,屁股朝天,任由“太阳晒屁股”也一动不动,甚至直接被晒成蛞蝓干。

当人们把它们拔出来时才发现,它们的嘴里有虫子的一部分。原来,当它们吸入蠕虫时,有些较大且钻得较结实的蠕虫可以及时收缩,虽然蠕虫身体的一半已经被蛞蝓吸进胃里,但另一半仍能卡住洞穴,使黑拟海牛无法将它们拔出。

由于没有齿舌,无法咀嚼,黑拟海牛无法咬掉它吞下的部分。但倔强的它们仍不放弃食物,便被迫屁股朝天地卡在蠕虫的洞穴入口处。直到5—6个小时之久后,胃中的部分食物被消化,黑拟海牛才可脱身。如果不巧正好碰到退潮,那它们就要被晒死了。

另一件神奇的事是,当科学家在鱼缸里用沙虫喂养它们时,由于投喂的沙虫不在洞里,黑拟海牛可以从首尾两侧发起攻击,如果两个海蛞蝓碰巧一只在头部,一只在尾部,试图吞下同一条虫子,两只海蛞蝓就会在吸吞到蠕虫中间时头对头撞在一起。两只海蛞蝓仍然倔强,都不让步,于是就这样头顶着头地坐上几个小时,直到消化掉各自腹中的部分,彼此才能分开。

想吃大个的,首先要将自己变大

看起来,海蛞蝓吸吞的方式不太适合捕食大动物。缺少了齿舌的辅助,无法将猎物分割,但失去的齿舌不可能再重新长回。那该怎么办?

拟海牛选择“力大砖飞”。它们深谙“相对论”,只要让自己长得更大,猎物不就相对变小了吗?于是,无刺拟海牛属(Navanax)长出了拟海牛中最为奇特的身体构型。

体型巨大的拟海牛,可达到20cm的体型。(图片来源:iNaturalist)

它们的颊球大大扩大,身体几乎一半都由这个超大的颊球组成,颊球还可以完全外翻,形成一张巨口,当巨口接触到猎物,就会将其吸住,随后迅速缩回,产生巨大的吸力,将猎物瞬间吸入体内。

配合可达20多厘米的体型,无刺拟海牛可以吞食几乎所有比它们小的动物,无论是虫子、小虾,甚至是鱼类都不在话下。装备了这个“超级武器”的无刺拟海牛,终于成为了理论上的强大捕食者。

打开网易新闻 查看更多图片

拟海牛的身体结构,展示颊球伸出(左)和缩回(右)的状态。(图片来源:the seaslug forum)

然而,想要捕食,不仅需要“硬件”,“软件”也是必需品。

它们的感觉器官和大脑依旧无法摆脱海蛞蝓的影响,水平相当低。除非鱼虾不长眼,否则很难被像蜗牛一样慢慢爬的海蛞蝓抓到。每当拟海牛捕食鱼虾失败之时,海蛞蝓族生物总是在周围“旁观”——毕竟在拟海牛生活的沙地上,吃藻啃泥的海蛞蝓数量相当庞大。

虽然它们什么也不会说,但对于脱离了主流食性,独自闯荡的拟海牛来说,这便是无言的“嘲讽”。

悲愤之余,无刺拟海牛也不断尝试着新的食物类型。对它们来说,最适合的食物,应该是形态呈长条形,方便吞食,还要质地柔软,无坚甲硬刺,最重要的是行动缓慢,易于搜寻……等等,这不正是海蛞蝓吗?

准备捕食海蛞蝓的无刺拟海牛 图片来源:The Sea Slug Forum

以海蛞蝓为食的优势不仅如此,对于原属同族的拟海牛来说,甚至有现成的“雷达”可用。

所有的海蛞蝓都是雌雄同体的,但需要两只不同个体在一起才可交配。因此,为了寻找潜在的伴侣,它们的基础构造中就有“黏液搜索”的机制。通过寻找、识别对方在爬行时留下的黏液痕迹,海蛞蝓就能像跟随受伤的猎物留下的血迹来追踪一样找到对方。

拟海牛把这一能力和自己的搜寻器官感觉刚毛结合,便制造出了寻找海蛞蝓的绝密武器——口周的一圈弯曲的口腔脊,其上排布着丰富的感觉刚毛,能够检测到黏液痕迹中的粘多糖等复杂糖类,并识别其中的信息素,从而判断对方的种类和轨迹。

拟海牛的头部特写,可见前方的口腔脊和上面小小的眼睛。(图片来源:The Sea Slug Forum)

发动攻击需要三步,识别、追赶、捕猎。现在,识别和捕猎的设备均已完工,万事俱备,只欠追踪。

为了追上猎物,无刺拟海牛极大地增强了腹足的纤毛和肌肉,使其拥有海蛞蝓中的最高速度。虽然比起鱼虾仍差之甚远,但只要能追上其他海蛞蝓,这一速度就够用了。

自此,世上就少了一些整日潜藏,吃草啃泥的海蛞蝓,而多了一批大胆活跃,迅捷凶猛的捕食者。在识别成功后,它们就会开始加速,沿着黏液轨迹追赶,而目标海蛞蝓虽想逃离,但它的黏液尾迹已被锁定,纵使躲到天涯海角,拟海牛总能找到。

想凭借速度逃跑,更是拟海牛绝不容许的事件。追上无法逃脱的猎物后,拟海牛便从后方伸出血盆大口,将其迅速包裹,随后一口将其吞噬。失去齿舌在此刻是如此的美妙,昔日“嘲笑”自己的海蛞蝓,今日被一口顺畅下肚,拟海牛证明了自己策略的可行,也报了被家族“排挤欺压”之仇。

伸出口器准备捕食的无刺拟海牛,可见其体型和普通海蛞蝓的差距。(图片来源:iNaturalist)

判断失误:我吃我自己?

然而,利用“黏液搜索”寻找猎物仍有其不足之处。无论海蛞蝓的大小如何,其信息素种类都几乎相同,因此它们不能识别猎物的大小,有时会追到比它们大非常多的海蛞蝓,而先天不足的视觉又无法让拟海牛得出准确判断。

它们依旧会吸吞,但由于猎物过大,加之没有齿舌不能咀嚼,只能吸到猎物身上,被对方带着跑。它们还无法区分自己的黏液,有时甚至会把自己的尾巴当作猎物,沿着自己走过的黏液兜圈。幸好它们身体不够细长,否则我们就可以看到海蛞蝓版的“蛇咬尾”奇景了。

同时,因为是把原有用来寻找繁殖对象的技能现改来用于捕食,在真正需要寻找对象时,这个半成品系统就出了bug。

当两只拟海牛沿着黏液痕迹见面时,首先“触发”的不是交配行为,而是进食反射。两只拟海牛都伸出口器,试图吃掉对方。如果一方被吞下,那这次情意浓浓的会面就立刻变成了凶杀现场;而如果都吞不下对方,就意味着两者的大小几乎相同,均已发育成熟。这时,拟海牛才能反应过来对面也是同类,开始相互交配产生下一代。

在磕磕绊绊、意外百出的捕食生活中,拟海牛付出了许多个体的代价。它们或是被晒死,或是被饿死,或是被同类吃掉,而这一切都是因为丢掉了家传神器——齿舌

结语

尽管如此,拟海牛依旧成功地历经了无数的时光,和它吃藻啃泥的家族们一起生活到了现代。它们活力满满地在海中生活着,它们每天都在沙子上活动,活跃地捕猎,毫不掩饰地展现着自己的美丽和活力。

70种不同的食物被发现于它们的腹中,其中能够运动的生物占了食物的94%,而这份捕食的能力,只属于它们自己。无论如何,拟海牛们都已经完成了对家族的逆袭——它们以一己之力,向世界证明,海蛞蝓也能成为强大的捕食者。

参考文献:

[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.

出品:科普中国

作者:古明地恋(科普创作者)

监制:中国科普博览