关于ZAKER 一起剪 合作 加入
物种日历 2021-12-03

在长成“海怪”前,它要干掉自己的几百个器官

以下文章来源于环球科学 ,作者环球科学

图片来源:Andree Wallin

身为人类的各位,大概没有体会过哪个器官的自然消失吧。章鱼的生命就不像我们这样平淡,它们小时候长的几百个器官,成年之前会被消灭掉,一点痕迹都不留下……

撰文 | 栗子

审校 | clefable

在黑狞无边的大海里,有一类难以形容的生物。

它们有三颗心脏,八条腕足,九个大脑 ,还能在眨眼之间改变皮肤的颜色。

不过,这些可能都比不上它们在幼时便拥有的几百个神秘的器官。之所以说神秘,是因为这些器官在成年后竟会消失得无影无踪,好像从来没有存在过一样。

你大概已经知道了,这些生物就是章鱼。不过,它们身上的那些器官,你或许也想认识一下。

我的皮肤,可以开花

当章鱼还是胚胎的时候,浑身上下就长着许多微小的器官:那是一簇一簇的刚毛,放在皮肤上类似于口袋的空隙里。但如果它们外翻出来,就好像几百把撑开的伞,能把整个体表覆盖住。

E 为右腕 IV,无外翻,个体年龄 0 天;F 为右腕 II,部分外翻,个体年龄 7 天;G 为大部分外翻,右腕 II,个体年龄 2 天;H 为右腕 I,大部分外翻,个体年龄 3 天(图片来源:原论文)

1844 年,瑞士科学家阿尔伯特 · 冯 · 科利克(Albert von K lliker)首先在自己的书里提到了章鱼的这种器官。顺道一说,发现线粒体的人也是科利克。

后来的 100 多年间,许多科学家也在各种不同种类的章鱼身上发现了这样的器官,久而久之就把它称作 " 科利克器 "(K lliker's Organ),简称KO。章鱼身上的 KO 并不只是胚胎时期的遗留物,在它们出生后,皮肤上还会不断长出新的 KO。

此前,科学家已经比较详尽地观察过 KO 在章鱼身上的生长发育过程。但是要说为什么只有胚胎和幼体章鱼才长 KO、成年章鱼身上的 KO 却消失得无影无踪,那还是个谜。

西班牙高等科学研究理事会 ( CSIC ) 的科学家们,也对此十分好奇。他们觉得,要解开谜底就必须回答一个问题:这些神秘器官到底有什么用?为此,团队调查了 17 种处在胚胎时期的章鱼,发现其中 15 种章鱼都有 KO:

在这些章鱼胚胎身上,KO 几乎是均匀分布在全身。当这些 KO 全部外翻,看上去就像盛放的蒲公英花海,章鱼身体的表面积会比未翻开时增加大约 2/3。

左为外翻的 KO,右为蒲公英花(图片来源:原论文、Greg Hume)

这个数值是团队根据成像估算的结果。章鱼体表面积增大的原理就像平面上有个圆形,当它往外鼓起来变成一个半球的时候,表面积会比那个圆形的面积大一倍。

科学家相信,这就是解开谜底的关键。因为,当章鱼皮肤的表面积和表面的粗糙程度发生改变,它们游泳时受到的推力或阻力也会改变。弱小的章鱼幼崽便可利用这一点,在强大的洋流中自处:当数百个 KO 自由开合时,不论是想搭洋流的顺风车,还是想阻挡洋流冲走自己,章鱼幼崽都可以根据自己的需求来节省能耗。

看上去,章鱼在幼时已有天赋显现。不过在科学家眼里,KO 可能还有比这更耀眼的功能,或者说更狡诈的用途。

我的皮肤,能误导敌人

在研究过程中,科学家翻出 1974 年发表的一篇论文,文中提到一种奇妙的现象。

假如你还记得,KO 就是一个一个刚毛簇。当年的研究团队通过偏振片,观察一簇 360 ° 旋转的刚毛,发现在转到与偏振片成 45 °、135 °、-45 ° 和 -135 ° 的时候,刚毛簇是亮的;在转到与偏振片成 90 °、180 °、-90 ° 和 -180 ° 的时候,刚毛簇却是暗的。

有些角度亮,有些角度不亮,这种属性叫做 " 各向异性 "。当光打到这样的物体上,它可以像晶体一样往两个不同的方向折射光线,这叫 " 双折射 "。

如今科学家认为,章鱼幼崽可以利用 KO 这样的属性,让其他生物看不出它身体的轮廓到底在哪里,通过迷惑敌人实现更好的伪装。

敌人眼中的颜色,也不一定是实际的颜色(图片来源:原论文)

团队觉得,这个用途如果真实存在,那就更能解释为何幼年章鱼有 KO 而成年章鱼无 KO。在科学家调查的 17 种章鱼当中,那些出生时在中层或上层水域浮游、但在接近成年时跑到深海定居的物种,全都拥有 KO 这种器官。

中层和上层水域是相对明亮的世界,而深海是阳光无法到达的地方。研究人员想到,拥有 KO 的章鱼幼时可能需要靠操纵光线误导敌人,而成年时住在深海不再需要这种伪装术,就比较合理了。

另外,没有 KO 的那两种章鱼,都是全底栖(Holobenthic)的物种。它们一生在黑暗的深海度过,可能不需要 KO 来帮助自己折射光线,进而没有演化出这种器官,这也很合理。

不过,也有一些全底栖章鱼拥有 KO,还无法用上面的道理来解释。科学家说,如果想搞清楚这一部分,就需要更深的研究。

我的皮肤,还能掉毛

随着幼年章鱼一天天长大,KO 的密度也逐渐降低。幼年章鱼当中年纪比较大的那些,身上的 KO 会被机体分解,随着刚毛脱去,毛囊底部便裸露出来,那是近乎圆形的肌肉残端。

在这些凋零的 KO 旁边,一些没凋零的 KO 还在继续工作着。虽然,所有的 KO 最终不会在身体上留下任何痕迹,不过它们的消失依然是个渐进的过程。

C 箭头所指为凋零的 KO,右侧花开处为工作中的 KO;D 为凋零的 KO;EF 为凋零 KO 毛囊底部的肌肉残端(图片来源:原论文)

当这个 " 脱发 " 过程结束的时候,曾经的章鱼幼崽也将变成主宰海洋的成熟生物了。

克总:我秃了,也强了。

原论文:

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmars.2021.645738/full

参考链接:

https://link.springer.com/article/10.1007/BF00224540

https://www.embl.org/news/science/the-secret-life-of-baby-octopuses/

https://www.livescience.com/hatchling-octopus-kollikers-organs-microscopy

如需二次转载请联系原作者

以上内容由"物种日历"上传发布
一起剪

一起剪

ZAKER旗下免费视频剪辑工具

一起剪

相关阅读

最新评论

没有更多评论了

觉得文章不错,微信扫描分享好友

扫码分享