「逆天改命」的海膽翻身成為捕食者,攻擊天敵海星

2021年10月18日11:35
海底成群棲息的海膽(圖源:sciencenewsforstudents)
海底成群棲息的海膽(圖源:sciencenewsforstudents)

  在日料店,海膽刺身是常見的美味,用剪刀撬開黑色帶輻射狀芒刺的軟殼,用羹匙挖出殼內狀似橘子瓣黃色的海膽卵,去掉內臟,搭配芥末和醬油的調味汁,頓覺鮮美無比。你大概想不到,餐桌上美味的海膽竟然是水下“割草機”,甚至可以改變整個沿海生態系統。

  能“逆天改命”的海膽

  海膽屬於棘皮動物門海膽綱,因外形獨特又稱海刺蝟,同樣屬於棘皮動物門的美味食材還有海星、海參。海膽喜歡吃海藻,每年海藻肥厚鮮嫩之時,有經驗的漁民都會開著小漁船遊曳在碧藍的海面上,將海膽打撈上岸。

  海膽的種類繁多,已知的海膽已經達到了上千種,其中因口感出色而被經常食用的大約6-7種。民間有“冬黃夏紫”的說法,即冬季適合吃黃海膽,夏季吃紫海膽更佳。然而,這些生來被吃的海膽,也想逆天改命翻身成為“捕食者”。

  海膽通常以藻類和其他水下綠色植物為食物,這些多刺的無脊椎動物也不甘心一輩子吃素,試圖咬一口肉多、會帶來危險的動物“開葷”。新研究發現,海膽攻擊和捕食它的天敵海星,研究人員在《動物行為學》中描述了關於“誰吃誰”的意外轉變。

  一顆普通的太陽海星被發現在水族館里被弄壞了。在捕食者和獵物的經典逆轉中,它遭到了數十隻饑餓的海膽的襲擊(圖源:sciencenewsforstudents)

  海洋行為生態學家克萊門茨目前在蒙克頓的加拿大漁業和海洋部工作,2018年,他在特隆赫姆的挪威科技大學從事瑞典常見太陽星的研究工作。克萊門茨有時需要與其中一顆太陽星分開一段時間,所以把它放在已有約80只綠海膽的水族館里。

  海星是一種貪婪的食肉動物,它們的活動不能像鯊魚那般靈活、迅猛,所以捕食對像是一些行動較遲緩的海洋動物,如貝類、海膽、螃蟹和海葵等。捕食時常採取緩慢迂徊的策略,慢慢接近獵物,用腕上的管足捉住獵物並用整個身體包住它,將胃袋從口中吐出,利用消化酶讓獵獲物在其體外溶解並被其吸收。

  海星是海膽的天敵,克萊門茨認為什麼都不會發生。但是,這些海膽已經兩週沒吃過食物了。當克萊門茨第二天回到水箱時,太陽海星(Crosaster papposus)已經不見蹤影。一群海膽堆在缸邊,它們下方隱隱約約有一團紅色的東西。當克萊門茨撬開這些海膽時,發現了海星的殘骸,這群瘋狂的海膽竟然撕開了它們的天敵。

  偶然還是天性?

  克萊門茨和他的同事意識到,目前還沒有研究人員描述過海膽的這種行為。海膽撕碎海星是偶然還是天性?為了測試,該團隊進行了兩次重複試驗,每次都會在海膽缸中放置一顆太陽星並進行觀察。

  兩次觀察顯示,有一隻海膽勇士會首先接近海星,像偵察兵一樣感知周圍環境是否安全,然後附著在太陽海星的眾多臂之一,好像在向它的同類釋放一種“信號”。其他海膽很快也會紛紛效仿,它們迅速“抱”住了太陽海星的手臂。

綠海膽只用了幾分鐘就聚集到這顆太陽星的手臂上。他們將較大的動物固定在適當的位置,同時咬著它敏感的、有眼睛的臂尖(圖源:sciencenewsforstudents)
綠海膽只用了幾分鐘就聚集到這顆太陽星的手臂上。他們將較大的動物固定在適當的位置,同時咬著它敏感的、有眼睛的臂尖(圖源:sciencenewsforstudents)

  研究人員大約1小時後取出海膽,發現海星的手臂尖端已被咬掉,海星的眼睛和手臂上其它感覺器官也無一倖免。類似這樣的“解剖”對海星來說很危險,因為海星的感覺器官和運動的手臂都被破壞,它無法有效地逃脫攻擊,只能成為海膽的晚餐任其宰割。

  該團隊將這種解剖的策略稱為“海膽釘紮”,海膽可能是自衛,正在解除捕食者的武裝。針對克萊門茨的研究結果,許多科學家有不同的見解。

  防守還是進攻?

  朱諾阿拉斯加東南大學的動物生理學家祖莉施拉姆屬於讚成派,她認為,海膽的饑餓可以解釋它們的攻擊。在食物有限、擁擠的實驗室條件下,海膽可以以令人驚訝的方式改變飲食。例如,有人看到一些海膽互相蠶食,說明成年海膽饑餓時會尋找替代食物來源。

  海洋生物學家文森指出,之前在海膽的肚子裡發現海星的碎片,雖然當時並不能直接證明是海膽捕食海星,也可能是海膽剛吃完別人的晚餐,但是克萊門茨的發現在實驗室層面證明了這種有趣的可能。

  克萊門茨認為,如果海膽襲擊也發生在野外,可能會產生一些有趣的影響。當海膽數量過多時,它們會過度“砍伐”海藻森林,留下光禿禿的海底。如果海膽能夠通過吃其他動物生存,它們可能在海藻消失後可能不會死亡,會使海膽數量長時間保持高位,而延遲海藻森林的恢復。

(圖源:sciencenewsforstudents)
(圖源:sciencenewsforstudents)

  反對派認為,這樣的情況只是在特殊實驗條件下的極端個例。華盛頓大學星期五港灣實驗室的研究人員梅根指出,即使在食物稀缺的海膽荒地,也沒有記錄到此類海膽襲擊海星的事件。而且海膽襲擊不可能是故意的,因為這些動物沒有大腦或中樞神經系統,海膽可以發起“協調一致的掠奪性攻擊”的說法是沒有任何意義的。

  克萊門茨反駁,海膽的進攻行為可能是基於喂食時釋放到水中的化學物質。一旦第一個海膽開始咀嚼海星,其他海膽可能會開始將海星的化學氣味識別為食物。為了進一步佐證他的想法,克萊門茨還需要進一步測試,研究饑餓程度和擁擠密度是否會影響海膽對太陽星的胃口。

  誰吃誰沒有絕對,為了生存下去,生物總會進化出令人驚訝的技能。

  參考文獻:

  https://www.sciencenewsforstudents.org/article/urchins-sea-stars-predator-prey-mob

  來源:科學媒介中心

  邱媛媛    編譯

關注我們Facebook專頁
    相關新聞
      更多瀏覽