動(dòng)物界有許多至今難以解釋的謎團(tuán),也存在許多讓人難以理解的、稀奇古怪的動(dòng)物,但很少有一個(gè)能和今天的主角相提并論。
今天的主角是關(guān)于一類(lèi)甲殼動(dòng)物,它涉及的動(dòng)物種群數(shù)量如此龐大、動(dòng)物個(gè)體如此奇怪,謎團(tuán)存在的時(shí)間如此之長(zhǎng)——超過(guò)120年,以至于它是公認(rèn)的動(dòng)物界大謎團(tuán)之一。
這類(lèi)甲殼動(dòng)物被命名為“facetotecta”(我看到一些地方將其翻譯為帶甲亞綱),它是鞘甲綱下鮮為人知的一個(gè)亞綱。
它們是世界海洋蜉蝣生物的主要貢獻(xiàn)者之一,從極地到熱帶的海洋浮游生物中都可以輕松找到它們。
然而,捕獲的所有facetotecta都是剛孵化或者經(jīng)過(guò)蛻皮的幼體。
△ facetotecta
科學(xué)家從1899年首次準(zhǔn)確描述這些幼體,但直到今天從未有人發(fā)現(xiàn)過(guò)它們的成年個(gè)體,沒(méi)人知道它們成年后長(zhǎng)什么樣。
一代又一代的海洋動(dòng)物學(xué)家想方設(shè)法、絞盡腦汁試圖窺見(jiàn)它們成年后的樣子,但都失敗了,facetotecta也因此成為唯一一個(gè)僅通過(guò)幼蟲(chóng)階段進(jìn)行分類(lèi)和描述的動(dòng)物。
那么有趣的問(wèn)題是,facetotecta到底是一群什么樣的動(dòng)物,為什么科學(xué)家們找不到它們的成年個(gè)體呢?
©M.Alan Lovewell
關(guān)于facetotecta
大部分facetotecta是以無(wú)節(jié)幼體階段出現(xiàn)的,這是那些相對(duì)低等的甲殼動(dòng)物孵化后初的幼體階段,這個(gè)階段的幼體被稱(chēng)為Y-nauplius(Y無(wú)節(jié)幼體)。
Y-nauplius的體長(zhǎng)在250微米至620微米之間,它們都有一個(gè)面形的頭狀盾牌(如下圖),這就是這類(lèi)動(dòng)物命名的由來(lái)(“Facetotecta”單詞中的“face”就是指這個(gè))。
△Y-nauplius© Marcos Pérez-Losada
1887年,一名德國(guó)生物學(xué)家在一次北海(歐洲的那個(gè))的采集中首次記錄到這類(lèi)動(dòng)物,并對(duì)其進(jìn)行了簡(jiǎn)單分類(lèi)——將其歸入橈足類(lèi)。
很明顯他錯(cuò)了,他甚至沒(méi)有認(rèn)出這些動(dòng)物只是幼蟲(chóng)階段。
這些微不足道的動(dòng)物直到十來(lái)年之后才重新被分類(lèi),它們開(kāi)始被描述為幼體,起初科學(xué)家認(rèn)為它們是某些未鑒定的藤壺的幼體。
當(dāng)然,現(xiàn)代的科學(xué)也推翻了這一想法,雖然這些幼體和藤壺確實(shí)關(guān)系密切,但并不相同,它們更有可能的是我們尚未見(jiàn)過(guò)成年形態(tài)的動(dòng)物群體。
每個(gè)Y-nauplius都要經(jīng)歷五種不同的形態(tài),然后就會(huì)蛻變進(jìn)入第二階段,被稱(chēng)為Cyprid,而這個(gè)階段的個(gè)體被稱(chēng)為Y-Cyprid(Y介蟲(chóng)體)。
這個(gè)階段的幼體體型變大了一些,更容易被辨認(rèn)出是鞘甲鋼的動(dòng)物,它們具有一對(duì)功能齊全的眼睛和細(xì)長(zhǎng)、分節(jié)的身體(如下圖)。
△Y-Cyprid© Marcos Pérez-Losada
那些看起來(lái)像腿的小附屬物實(shí)際上是它們的鰓,不過(guò)這些鰓也執(zhí)行著腿的功能,可以用來(lái)輔助移動(dòng)。
為什么科學(xué)家找不到成蟲(chóng)?
所有的研究都局限在Y-nauplius和Y-Cyprid,因?yàn)檫@些動(dòng)物一旦被捕獲都會(huì)在短時(shí)間內(nèi)死亡,無(wú)法發(fā)育到成年階段。
科學(xué)家推測(cè)可能是某種生物觸發(fā)因素導(dǎo)致幼蟲(chóng)發(fā)生變態(tài)發(fā)育,而被捕獲后,無(wú)法提供這樣這樣的條件。
2008年,哥本哈根大學(xué)的生物學(xué)家 Henrik Glenner和他的搭檔,首次讓facetotecta突破Cyprid階段,進(jìn)入一個(gè)全新的階段。
他們從日本沖繩附近瀨底島的一個(gè)地點(diǎn)收集了40多種Y-Cyprid,并將它們暴露在已知會(huì)誘導(dǎo)其他甲殼類(lèi)動(dòng)物蛻皮的激素下。
△ Y-Cyprid蛻皮成為ypsigon©Henrik Glenner
終發(fā)現(xiàn)了一種會(huì)導(dǎo)致Y-Cyprid繼續(xù)蛻變的激素——20-羥基蛻皮激素,在這種激素環(huán)境下,12到24小時(shí)后,Y-Cyprid便會(huì)脫去外骨骼,變成一種完全不同的動(dòng)物,兩個(gè)研究人員將其命名為ypsigon。
Ypsigon是非常奇怪的動(dòng)物,它呈現(xiàn)淚滴狀,有點(diǎn)像蛞蝓,沒(méi)有腿,沒(méi)有大腦,沒(méi)有消化系統(tǒng),沒(méi)有眼睛,也沒(méi)有神經(jīng)系統(tǒng)。
雖然,ypsigon看起來(lái)很不正常,就像發(fā)育不良一樣,但它確實(shí)就是Y-Cyprid下一個(gè)發(fā)育階段的樣子,只是這個(gè)動(dòng)物界大謎團(tuán)之一并沒(méi)有因此迎來(lái)大結(jié)局,因?yàn)閥psigon也不是成年個(gè)體,它只是幼體的第三個(gè)階段。
直到今天,facetotecta這個(gè)類(lèi)群在ypsigon之后會(huì)變成什么樣子就再也沒(méi)人知道了,但是ypsigon的出現(xiàn)距離破解謎團(tuán)確實(shí)更近了一步。
你猜什么樣的動(dòng)物會(huì)這樣發(fā)育呢,把自己用于生存的品質(zhì)——肌肉、復(fù)眼、神經(jīng)系統(tǒng)等全部去除?
答案只有一個(gè),那就是寄生蟲(chóng)。
寄生蟲(chóng)一旦尋找到宿主,它們就會(huì)將自己身上大部分用于獨(dú)立生存的器官去除,以節(jié)能方式寄生。
△ facetotecta的早期發(fā)育過(guò)程
Facetotecta很可能就是一類(lèi)靠寄生為生的動(dòng)物,它們?cè)贑yprid變得擁有粘附宿主的能力,因?yàn)樗鼈儾粌H會(huì)移動(dòng),還會(huì)分泌某種粘性物質(zhì)。
一旦Y-Cyprid粘附到宿主身上,宿主的某些激素(宿主本身就分泌或者被Y-Cyprid刺激而分泌)就會(huì)導(dǎo)致它繼續(xù)發(fā)育變成ypsigon。
后,ypsigon和宿主的生活完全綁定,依賴(lài)宿主進(jìn)入成年?duì)顟B(tài),并繁殖出后代。
但是,它們的宿主到底是什么呢?
一些推測(cè)可能是某些種類(lèi)的珊瑚,因?yàn)閒acetotecta在珊瑚礁附近為豐富。
另外,珊瑚和人類(lèi)的利益關(guān)系并不算密切,沒(méi)人經(jīng)常性去打撈珊瑚,所以至今沒(méi)有人發(fā)現(xiàn)facetotecta的成年個(gè)體。
不過(guò),考慮到facetotecta巨大的多樣性,它們的成年個(gè)體肯定也在生態(tài)學(xué)中發(fā)揮著重要作用,只是我們還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)而已。
后
Facetotecta與一種高度特化的寄生藤壺的前期發(fā)育過(guò)程很像,那就是蟹奴。
雌性蟹奴的幼體只有一個(gè)目的就是抓住宿主——通常是海洋里的綠蟹,然后繼續(xù)發(fā)育將自己身體幾乎所有器官和肌肉都拋棄,只保留繁殖器官。
它們?cè)隗π敷w內(nèi)發(fā)育到成年并產(chǎn)卵,卵穿過(guò)宿主的皮膚和角質(zhì)層,在螃蟹的腹部結(jié)成一個(gè)囊狀物。
有趣的是,一旦蟹奴產(chǎn)卵,它們就會(huì)操控螃蟹宿主保護(hù)自己的“卵囊”,螃蟹會(huì)就像保護(hù)自己腹部的小螃蟹一樣保護(hù)蟹奴的卵。
Facetotecta的真實(shí)身份可能還要一些時(shí)間來(lái)驗(yàn)證,或許它們確實(shí)就是寄生蟲(chóng),過(guò)著和蟹奴類(lèi)似的生活方式,又或許一切都猜錯(cuò)了。
但我相信,無(wú)論終結(jié)果是什么,它們絕對(duì)都會(huì)出乎意料!
參考:https://www.sciencedaily.com/releases/2008/05/080520090559.htm
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