动物被生吞了,会怎么办?

海豹表示,这个问题并不搞笑。

9 月下旬,在华盛顿州阿纳科特斯附近海域,一位观鲸自然学家拍到了不太寻常的一张照片:一头正在吞食鱼群的座头鲸,嘴里混入了一只不知所措的海豹。

幸运的是,海豹并无大碍,因为鲸鱼并不能将一只海豹吞咽下去,像座头鲸这样的大型鲸鱼,虽然有巨大的嘴巴,能够通过“吞食式捕食”(lunge feeding)一次性摄取大量的小鱼和水,但它们喉咙的直径只有柚子大小,远不足以吞下比小鱼大得多的猎物。

被误吞的原因很简单,当鲸鱼张开大嘴捕食小鱼或磷虾时,海豹也常常在同一片水域中觅食,如果这时海豹靠得太近,可能会被误卷入鲸鱼嘴中,结局就是,由于鲸鱼无法吞咽,最终只能通过反复开合嘴巴,把海豹从嘴中吐了出来。

海豹的命运算是好的了,那些真被吞下去的家伙想要活下去,就得另寻出路,比如被沙塘鳢(Odontobutis potamophila)吞食的日本鳗鲡(Anguilla japonica)。

沙塘鳢与日本鳗鲡的“相遇”

日本鳗鲡具有复杂的生活周期,它们的卵在海洋中孵化,幼体被称为柳叶鳗(leptocephali),形状细长,几乎透明。这些幼体通过北赤道洋流向西漂流,随后借助黑潮洋流到达东亚沿海地区,这一过程大约持续 110 到 160 天,之后幼体会变成玻璃鳗(glass eels),逐渐进入河口和淡水中。

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玻璃鳗(glass eels)。图片来源:Joe Reynolds

当玻璃鳗进入河流后,会在淡水中停留 5 到 10 年,进入黄鳗阶段,它们逐渐生长并适应不同的栖息地,主要以虾、昆虫和小鱼为食;随着河流环境的变化,鳗鱼会迁移到不同的区域,如河口、湖泊或河流上游;当鳗鱼成熟后,它们会在秋季开始向太平洋深海洄游,完成繁殖任务。

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鳗鱼。图片来源:global seafood

鳗鱼在幼体期(玻璃鳗和黄鳗阶段)进入海洋,在这段漫长旅途中,它们会面临由多种捕食者带来的生存挑战。沙塘鳢就是其中之一,它是一种东亚淡水鱼,主要通过快速吸食的方式,将猎物连同周围的水一同吞进胃中,这种捕食方式对较小的生物(如日本鳗鱼幼体)特别有效。

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沙塘鳢。图片来源:维基百科

这似乎是一个终结时刻,对于大多数猎物而言,进入捕食者的胃意味着必然的死亡,然而这一次,故事并不如预期般结束。

小鳗鱼逃生率高达69%

为了观察小鳗鱼如何从捕食者的胃中逃脱、鳗鱼如何在被沙塘鳢吞入胃后仍能顽强活着并尝试逃脱,实验中使用了实验室饲养的日本鳗鱼幼体,这些鳗鱼的平均长度为 68.1 ± 6.0 毫米(n = 104),“捕食者”沙塘鳢的平均长度为145.4 ± 15.6 毫米(n = 11)。

研究团队将硫酸钡注入实验室饲养的日本鳗鱼幼体,在 X 射线下,鳗鱼的每一步动作都能被清晰地捕捉到,接着,鳗鱼与“捕食者”沙塘鳢一起被放入实验水箱中,故事由此开始。

X 光下,科学家发现,被吞食的鳗鱼并没有乖乖等待死亡,它们开始逆向行动,试图从捕食者的食道游回,并寻找出口。而这时,鳗鱼展现出了其独特的逃生本领:它们能够通过食道,将尾巴伸入“捕食者”的鳃缝,逐步从鳃部退出。

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被吞食的鳗鱼,白圈内为尾巴,黑圈内为头部。图片来源:参考文献[1]

实验中,32 条鳗鱼被捕食者吞食,其中 13 条鳗鱼成功将尾巴伸出鳃缝,9 条鳗鱼完成了整个逃脱过程。这个过程充满了惊险和挣扎,仿佛一场终极的生死竞赛,对于那些成功将尾巴伸出鳃部的鳗鱼,它们的生存率高达 69%。

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鳗鱼鱼尾钻出了沙塘鳢鱼鳃。图片来源:参考文献[1]

科学家们惊叹于这种反捕食策略的复杂性。他们发现,有些鳗鱼在完全进入“捕食者”的胃部后,会沿着胃壁做圆周运动,仿佛在四处探寻潜在的逃生路径,逃生的秘密可能在于鳗鱼的身体结构及其吞食顺序。沙塘鳢通常会将猎物头部朝前吞下,鳗鱼的尾巴往往被留在食道附近,这给了它们尾巴先行逃脱的机会。

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X 射线图像与示意图。B图:鳗鱼尾巴已经插入捕食者食道,X 射线图像清晰展示了鳗鱼在捕食者消化道内的位置。C图:鳗鱼尾巴开始通过捕食者鳃缝,这个过程至关重要。D图:鳗鱼将头部从捕食者鳃部拉出,标志着逃生过程即将完成。E图:鳗鱼在胃内环绕游动,表现出一种“探索式”行为,寻找可能的逃生路径。图片来源:参考文献[1]

不仅如此,实验还揭示了鳗鱼需要在酸性和缺氧的胃部环境中尽快做出反应,鳗鱼一旦进入捕食者胃部,平均只能存活约 211.9 秒,时间在流逝,生与死的界限往往在几分钟内就能决定。

鳗鱼还需要挣扎着寻找出路,而对于“放屁虫”来说,被蟾蜍吃进胃里只要放屁就好了。

耶屁步甲在胃里“喷火”

和上述实验差不多(没有 X 光的条件),这次实验对象是耶屁步甲(Pheropsophus kimaniae)。耶屁步甲一旦被蟾蜍吞入胃中,并不会静静等待命运的降临,它会展开一场精彩的自救行动:耶屁步甲会释放一种高温的化学喷雾,这种“喷火”效果不仅能够自我保护,还足以让蟾蜍感到剧烈不适。

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耶屁步甲。图片来源:维基百科

随着一声微弱的爆炸声,蟾蜍意识到自己犯了一个错误,在接下来的几分钟里,蟾蜍尝试忍受胃的刺激,不得不做出一个令人震惊的选择——呕吐。

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蟾蜍。图片来源:参考文献[2]

“放屁虫”的生死大逃亡,成功率并不完全随机。研究发现,甲虫的体型越大,释放出的化学物质越多,逃脱成功的几率也越高;而对于蟾蜍来说,体型越小,它们的化学耐受性越低,因此更容易吐出甲虫。

可以说,这是一次“大”与“小”之间的较量:小蟾蜍无法承受甲虫的化学反击,而大甲虫则有更大的机会从容不迫地逃脱。最后说一句,被吃了,不要慌,总会有出路的,前提是被完整地生吞……

参考文献

[1]Hasegawa Y, Mine K, Hirasaka K, et al. How Japanese eels escape from the stomach of a predatory fish[J]. Current Biology, 2024, 34(17): R812-R813.

[2]Sugiura S, Sato T. Successful escape of bombardier beetles from predator digestive systems[J]. Biology Letters, 2018, 14(2): 20170647.

策划制作

出品丨科普中国

作者丨苏澄宇

监制丨中国科普博览

责编丨董娜娜

审校丨徐来 林林