你以為海膽只是能「壯陽」？遇敵時它可是要噴射有毒「武器」的！

作者：Nala Rogers

發表於：2017年4月17日

來源：AIP InsideScience

想像一下，一群有毒的、顫抖的顎片圍繞著你即將吃的食物。你會改變吃飯的主意嗎？事實證明，魚會。對於白棘三列海膽（也稱馬糞海膽）來說，這是個好消息，海膽是一種周身長有4-5英尺長刺的生物，棲息在橫跨澳大利亞的大部分淺水區域。白棘三列海膽的殼上布滿了微小的、咬人的附屬器，稱為叉棘。當受到威脅時，海膽會大量釋放他們叉棘的頭部，形成捕食者不願接近的保護雲。

A pedicellaria head spasms after being released by a collector sea urchin. Hannah Sheppard-Brennand

被白棘三列海膽釋放後顎片頭部的抽搐

澳大利亞新南威爾斯州南十字會大學海洋生態學家，在《美國自然主義者》（《The American Naturalist》）雜誌上發表了新的研究，描述該現象的第一作者漢娜·謝潑德·布倫南德（Hannah Sheppard-Brennand）說：「當它剛剛從海膽中釋放出來時，你可以看到一個顎片頭部，就像抽搐一樣，顎片張開著，末端還有尖牙。據她了解，這是動物自主釋放毒液裝置的第一個記錄案例——可以感知周圍環境並傳遞有效信息的獨立器官。

很多人熟悉海膽多刺的外觀，但大多數人可能從來沒有注意到生長在棘刺之間的叉棘。每個都不到一毫米，它們有幾種不同的用途，一些更適合清除藻類，而不是打擊捕食者。白棘三列海膽有特別可怕的各種各樣的叉棘，頂端附有咬人的顎片。顎片的三個部分像花瓣一樣向外張開，每個顎片末端都有「毒牙」，不斷揮舞和攫取。這些茂密的結構如同森林般覆蓋在海膽的外殼上，對外界的觸摸、化學信號和隱隱約約的陰影進行著響應。

「它們隨著光線的改變而開合」Sheppard-Brennand說道，「如果觸摸它們的外殼，那麼這些叉棘都會自動轉向接觸點。」

A pedicellaria"s venomous fangs are hidden in the closed position (left), but exposed when the head gapes open (right).

研究人員早已知道，一些海膽使用叉棘抵禦捕食者。但在大多數種類中，該器官依然保持附著在身體上，只有在敵人被緊緊夾住之後才會撕裂。Sheppard-Brennand和她的同事們懷疑，海膽遭遇了一些其它危機：有時也會被人類吃掉。無論研究人員在實驗室多麼輕柔的處置海膽，他們的手也很快會被分開的叉棘覆蓋。偶爾，這些微小的顎片設法咬人的皮膚，通常咬是手指之間類似蹼的位置。Sheppard-Brennand說道，這種叮咬，感覺就像被蜜蜂蜇了一下。

過去的研究人員偶爾觀察到，一些海膽似乎在最輕微的挑釁中就會釋放出來它的叉棘。但是目前為止，還沒有人系統地研究過這種行為，Sheppard-Brennand說道。她和她的同事們收集了來自同一澳大利亞珊瑚礁的五種海膽，然後用鑷子輕輕敲擊他們的貝殼，來模擬捕食者的進攻。其中四種海膽保留了他們的叉棘，但是白棘三列海膽釋放了一系列的咬人顎片。 Sheppard-Brennand表示，在最初的實驗中，白棘三列海膽每次釋放數十個叉棘，但是在接下來的測試中，他們在30秒內噴出了數以百計的叉棘，該實驗結果尚未撰寫和發表。

她補充道，即使這樣的損失也不會使其喪失防禦功能。白棘三列海膽有這麼多叉棘，他們可以一次失去幾百個，看起來也不會有所不同。她說，叉棘約在40至50天內就會重新長回來。

在研究的第二部分，Sheppard-Brennand及其同事確認，海膽的防禦系統能夠有效抵禦捕食者。他們發現，無論在實驗室還是野外，魚都不願意吃有叉棘嵌入的食物。此外，實驗室中的魚會避開受刺激海膽所在區域的下游水域，也許是嗅到一些海膽叉棘釋放的化學信號。

德國波鴻魯爾大學的動物生態學家琳達·韋斯（Linda Weiss）說：「我認為他們的這個發現非常有趣。」他沒有參與這項研究，但Weiss研究領域是抗捕食者防禦系統，而且對海膽叉棘很熟悉。她說，她不知道有些海膽會發射他們的叉棘。她繼續補充道，「噴湧出的這些微小的叉棘，真的可以威懾捕食者。」

白棘三列海膽的獨特防禦系統可以幫助解釋其異常的行為。而在同一個棲息地的其他海膽只能在晚上出來，白棘三列海膽可以全天大膽地出來搜尋食物。Sheppard-Brennand說，也許釋放叉棘的能力給這些海膽帶來額外的保護，使其有能力冒著風險暴露在白天里。不過，她指出該防禦系統並不完美，因為常常在捕食者的胃裡發現白棘三列海膽。

無論完美與否，叉棘都是令人驚嘆的結構。它們所具有的類似可扭轉的莖和猛烈攻擊性的頭部，使Sheppard-Brennand想起了科幻小說中高大有毒——被稱為三腳妖的植物。

「你若有機會在顯微鏡下觀察海膽殼，這將是件非常值得的事情。」她說道，「在那樣微小的刻度下，他們很奇怪，很恐怖。」

文章來源： 美國物理聯合會（AIP/American Institute of Physics）--InsideScience專欄 張錚錚供稿

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