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生物趣聞:這個蠕蟲有100個屁股

在希臘神話中,九頭蛇是一種長著許有多個頭的生物。在北歐神話中,奧丁騎著斯萊普尼爾,這是一匹有很多腿的馬。而在現實中,在澳大利亞溫暖的沿海水域生活著「多尾雷米塞利斯(Ramisyllis Multiaudata)」,這是一種有很多屁股的蠕蟲。

上圖:在立體顯微鏡下看到的單個活體標本從宿主海綿中解剖出來的一小部分。也可以看到一些海綿組織脫落的碎片。

這種生物的形狀有點像樹,只有一個頭和一個不斷分支的身體,每個分支都有自己的肛門。現在,對這種神秘的多底獸內部結構的新研究表明,它的內部更加奇特。

研究發現,「Ramisyllis」和另一種相關的分支蠕蟲「Syllis」只存在於海洋海綿的孔和管中。它們把自己的頭放在靠近海綿底部的某個地方,然後把它們的身體分支穿過海綿的內部隧道,一直延伸到海綿的外部。進化生物學家們認為這種蠕蟲的分叉形狀完美地適應了「瑞士乳酪迷宮」的生活。但這個分枝的身體並不適合在外面的海水中游泳。

自2006年發現「雷米塞利斯(Ramisyllis)」以來,科學家們已經對它的外部解剖結構有了一些了解,但關於這種蠕蟲的內部結構是如何組成的,卻知之甚少。因此,一個來自澳大利亞、西班牙和德國的研究團隊發現了含有單蟲纏結的野生海綿,並將它們帶進了實驗室。

在那裡,研究人員使用不同成像策略的組合,來檢查蠕蟲及其多孔的棲息地。他們使用3D X射線方法來觀察雷米塞利斯是如何在海綿宿主內排列的。研究小組還從海綿中解剖出蠕蟲,並使用不同類型的顯微鏡觀察雷米塞利斯的內部。

他們最近在「形態學雜誌」上發表的研究結果顯示,這種蠕蟲具有超多的尾部。

上圖:這種分支蠕蟲(多尾 Ramisyllis multicaudata)從宿主海綿中被解剖出來。在左下角可以看到它唯一的頭。

科學家說:「我們能夠在一個標本中數出500多個分支,但我們認為它們很容易就能達到1000個以上的分支。」

研究小組還發現,這種蠕蟲的分支簡直令人難以置信,每次雷米塞利斯分叉的時候,所有的內部器官也會分裂:腸道、神經,一切都會分裂,並貫穿整個分叉的長度。這也創造了一個獨特的、肌肉帶或「橋」之間的器官,每次生物分裂。這些橋都可以在視覺上劃分雷米塞利斯的主幹,當你觀察一種形狀像風滾草的動物時,這非常有用。

離這個蠕蟲的腦袋越遠,蟲子就變得越奇怪。研究團隊能夠仔細檢查分叉的尖端,這對物種的繁殖至關重要。

每當雷米塞利斯蠕蟲決定要開始繁殖了,它的那些飄蕩著的大量屁股就會經歷一個神奇的轉變。分支末端基本上轉化為生殖器,充滿了卵子或精子。這些生殖單位(或「匍匐莖」)會長出眼睛和大腦。當它們成熟時,匍匐莖就會脫落並遊走,它們剛剛獲得的「頭」和眼睛引導它們與異性的匍匐莖交配。簡而言之,就是從一群扭動的屁眼開始,變成了一群自主的、尋求性的魚雷!

上圖:宿主海綿(Petrosia),在海綿表面可以看到多尾Ramisyllis multicaudata蠕蟲標本的幾個後端。

科學家指出,與Ramisyllis同屬一科的非分枝蠕蟲也以類似的方式使用匍匐莖。但雷米塞利斯的「肉體艦隊」的絕對體積是獨一無二的,這要歸功於它數百個身體分支。

科學家們表示:「在很多情況下,海洋環節動物(蠕蟲)是一個非常難以研究和觀察的對象,因為它們過著神秘的生活。它們生活在管道、洞穴中,或者只是在沉積物的厚度中挖掘,幾乎從不出現在表面。而且還存在著一個大謎團:它的飲食。在蠕蟲的腸子里從來沒有發現過食物,只有空蕩蕩的內臟區域。對於一種肛門豐富得可笑的動物來說,這尤其令人費解。」

「我們無法想像這種動物只擁用一張嘴巴,它是如何來保持巨大的身體的。」科學家們補充道,「有可能是由於海綿產生的水流,會使用進入(海綿內部)隧道的水中充滿有機物質。」

根據以往的研究表明,雷米塞利斯的外層有許多長而微小的延伸。它們可以直接從水中吸收營養。

據悉,科學家們正在設計實驗來解決這個餵養問題。該團隊還在研究這種蠕蟲及其親屬的分支身體的不同部位是如何表達基因的,從而深入了解只有一個分支的生物是如何演化成雷米塞利斯雄偉的荊棘狀屁股的。

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