動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、稀奇古怪的動物,但很少有一個能和今天的主角相提并論。
今天的主角是關(guān)于一類甲殼動物,它涉及的動物種群數(shù)量如此龐大、動物個體如此奇怪,謎團(tuán)存在的時間如此之長——超過120年,以至于它是公認(rèn)的動物界大謎團(tuán)之一。
這類甲殼動物被命名為“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)過它們的成年個體,沒人知道它們成年后長什么樣。
一代又一代的海洋動物學(xué)家想方設(shè)法、絞盡腦汁試圖窺見它們成年后的樣子,但都失敗了,facetotecta也因此成為唯一一個僅通過幼蟲階段進(jìn)行分類和描述的動物。
那么有趣的問題是,facetotecta到底是一群什么樣的動物,為什么科學(xué)家們找不到它們的成年個體呢?
©M.Alan Lovewell
關(guān)于facetotecta
大部分facetotecta是以無節(jié)幼體階段出現(xiàn)的,這是那些相對低等的甲殼動物孵化后初的幼體階段,這個階段的幼體被稱為Y-nauplius(Y無節(jié)幼體)。
Y-nauplius的體長在250微米至620微米之間,它們都有一個面形的頭狀盾牌(如下圖),這就是這類動物命名的由來(“Facetotecta”單詞中的“face”就是指這個)。
△Y-nauplius© Marcos Pérez-Losada
1887年,一名德國生物學(xué)家在一次北海(歐洲的那個)的采集中首次記錄到這類動物,并對其進(jìn)行了簡單分類——將其歸入橈足類。
很明顯他錯了,他甚至沒有認(rèn)出這些動物只是幼蟲階段。
這些微不足道的動物直到十來年之后才重新被分類,它們開始被描述為幼體,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關(guān)系密切,但并不相同,它們更有可能的是我們尚未見過成年形態(tài)的動物群體。
每個Y-nauplius都要經(jīng)歷五種不同的形態(tài),然后就會蛻變進(jìn)入第二階段,被稱為Cyprid,而這個階段的個體被稱為Y-Cyprid(Y介蟲體)。
這個階段的幼體體型變大了一些,更容易被辨認(rèn)出是鞘甲鋼的動物,它們具有一對功能齊全的眼睛和細(xì)長、分節(jié)的身體(如下圖)。
△Y-Cyprid© Marcos Pérez-Losada
那些看起來像腿的小附屬物實際上是它們的鰓,不過這些鰓也執(zhí)行著腿的功能,可以用來輔助移動。
為什么科學(xué)家找不到成蟲?
所有的研究都局限在Y-nauplius和Y-Cyprid,因為這些動物一旦被捕獲都會在短時間內(nèi)死亡,無法發(fā)育到成年階段。
科學(xué)家推測可能是某種生物觸發(fā)因素導(dǎo)致幼蟲發(fā)生變態(tài)發(fā)育,而被捕獲后,無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)入一個全新的階段。
他們從日本沖繩附近瀨底島的一個地點收集了40多種Y-Cyprid,并將它們暴露在已知會誘導(dǎo)其他甲殼類動物蛻皮的激素下。
△ 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小時后,Y-Cyprid便會脫去外骨骼,變成一種完全不同的動物,兩個研究人員將其命名為ypsigon。
Ypsigon是非常奇怪的動物,它呈現(xiàn)淚滴狀,有點像蛞蝓,沒有腿,沒有大腦,沒有消化系統(tǒng),沒有眼睛,也沒有神經(jīng)系統(tǒng)。
雖然,ypsigon看起來很不正常,就像發(fā)育不良一樣,但它確實就是Y-Cyprid下一個發(fā)育階段的樣子,只是這個動物界大謎團(tuán)之一并沒有因此迎來大結(jié)局,因為ypsigon也不是成年個體,它只是幼體的第三個階段。
直到今天,facetotecta這個類群在ypsigon之后會變成什么樣子就再也沒人知道了,但是ypsigon的出現(xiàn)距離破解謎團(tuán)確實更近了一步。
你猜什么樣的動物會這樣發(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,那就是寄生蟲。
寄生蟲一旦尋找到宿主,它們就會將自己身上大部分用于獨立生存的器官去除,以節(jié)能方式寄生。
△ facetotecta的早期發(fā)育過程
Facetotecta很可能就是一類靠寄生為生的動物,它們在Cyprid變得擁有粘附宿主的能力,因為它們不僅會移動,還會分泌某種粘性物質(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,依賴宿主進(jìn)入成年狀態(tài),并繁殖出后代。
但是,它們的宿主到底是什么呢?
一些推測可能是某些種類的珊瑚,因為facetotecta在珊瑚礁附近為豐富。
另外,珊瑚和人類的利益關(guān)系并不算密切,沒人經(jīng)常性去打撈珊瑚,所以至今沒有人發(fā)現(xiàn)facetotecta的成年個體。
不過,考慮到facetotecta巨大的多樣性,它們的成年個體肯定也在生態(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)育過程很像,那就是蟹奴。
雌性蟹奴的幼體只有一個目的就是抓住宿主——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。
它們在螃蟹體內(nèi)發(fā)育到成年并產(chǎn)卵,卵穿過宿主的皮膚和角質(zhì)層,在螃蟹的腹部結(jié)成一個囊狀物。
有趣的是,一旦蟹奴產(chǎn)卵,它們就會操控螃蟹宿主保護(hù)自己的“卵囊”,螃蟹會就像保護(hù)自己腹部的小螃蟹一樣保護(hù)蟹奴的卵。
Facetotecta的真實身份可能還要一些時間來驗證,或許它們確實就是寄生蟲,過著和蟹奴類似的生活方式,又或許一切都猜錯了。
但我相信,無論終結(jié)果是什么,它們絕對都會出乎意料!
參考:https://www.sciencedaily.com/releases/2008/05/080520090559.htm
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