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食骨蠕蟲:雌蟲把她的丈夫們放在體内

  本章将要講述的動物叫食骨蠕蟲,屬于環節動物門。這個門還包含我們熟知的其他一些蠕蟲,比如蚯蚓和水蛭。但食骨蠕蟲與這些遠親相差甚遠,在很多方面,如成蟲的身體結構、成長和發育的模式以及謀生的方式等都不同。最顯著的是,它們成年後會将自己固定在某個地方,這種生活方式在生物學上稱為固着式生活。對于兩性生物來說,固定在海底、無法移動的生活方式會帶來一個問題,那就是雙方都無法去尋找另一半進行交配。那麼,在具有這種生活方式的動物裡,精子是如何與卵子結合的呢?

食骨蠕蟲:雌蟲把她的丈夫們放在體内

  目前,最普遍的解決方式是“精子擴散”,使其在一定範圍内與雌性的卵子相遇。陸地上也有異曲同工的解決方式,如開花植物和針葉樹的花粉傳播。細小的花粉顆粒借助于外力,比如風、雨水或者昆蟲、蝙蝠、鳥類的傳播,使花粉到達雌性胚珠裡。水中的絕大多數固着動物都是把精子排入水中,使之有機會漂蕩至卵子處與卵子結合。而卵子通常留在母親體内,直到受精後才排出。也有些動物會将精子和未受精的卵子都排放到水中,讓卵子在水中受精。

食骨蠕蟲:雌蟲把她的丈夫們放在體内

  有一些為數不多的雌雄異體、固着生活的動物,它們演化出了一種方式,可以讓精子不用借助不确定的水流外力便與卵子結合。食骨蠕蟲就是其中的一類,它們所利用的是極端兩性差異。在食骨蠕蟲的固着地,人們能觀察到的都隻是成年雌蟲。雌蟲周身有一個由堅硬透明導管形成的保護殼,而導管内壁依附着成群的微小雄蟲。他們還是幼蟲的時候就緊緊依附于雌蟲身上,并在體形很小的時候就迅速達到性成熟,然後利用短暫的餘生制造精子、供卵子受精。這些微小的追求者雖然附着在他們配偶的身上,但與雄性海鬼魚不同,他們靠自己儲存的能量生存。這樣的安排對于雌性和雄性都是有益的,因為既能保護雄性,還能讓他們把精子産在卵子附近;而對雌性來說,她們随時都可以獲得精子。微小、獨立生存的雄性并不是寄生蟲,他們隻是單純地給對方提供精子,并且不需要對方為此付出任何代價。雄性在體形極小、形态發育極簡單、年紀也較小的時候就達到性成熟,生命也很短暫,這些跟之前提到的蜘蛛、章魚和海鬼魚一樣,都是适應性演化的一個更為極端的版本。不管怎麼說,食骨蠕蟲給這類研究增加了新的亮點,它們的故事值得述說。

食骨蠕蟲:雌蟲把她的丈夫們放在體内

  人們對于食骨蠕蟲的研究起步比較晚。在2002年2月,一支來自蒙特利灣水族館研究所的海洋生物學家隊伍,利用遙控潛水器在海底2893米處發現了一具腐爛的灰鲸屍體,也就是後來大家所知道的“鲸2893”。屍體靜靜地沉在蒙特利峽谷底,距離加州中央海岸約31000米。這頭灰鲸并沒有死去多久,它的骸骨上還殘留着肉和軟組織,上面聚集了成群的蠶食者。在骨頭裸露之處,有一群極小的固生蠕蟲,看上去并不常見,固着在骨頭深處。它們瘦小的蠕蟲狀身體包裹在纖細透明的管子裡,向上而立,頂上是4個鮮紅色羽狀觸須。此次航行中負責研究這些新發現的生物學家,有兩位是來自蒙特利灣水族館研究所的羅伯特·維裡詹霍克和莎娜·戈弗雷迪,還有一位是當時在南澳洲博物館工作的葛雷格·勞斯,後來他在加利福尼亞州拉霍亞的斯克裡普斯海洋研究所工作。這種奇怪的蠕蟲他們之前都沒有見過,是以這三位科學家決定一探究竟,看看這到底是哪種生物,又在動物界處于什麼地位。兩年後,他們在著名的《科學》雜志上發表文章,命名了一個新的屬——食骨蠕蟲屬(拉丁名Osedax),取意于它們以骨頭為食物,而這個屬的蠕蟲被稱為食骨蠕蟲。

食骨蠕蟲:雌蟲把她的丈夫們放在體内

  遺傳學家将這個屬劃分到環節動物門,多毛綱,海洋管狀蠕蟲所在的西伯加蟲科。這個科包括一些在深海熱泉或冷泉(如衣管蟲)發現的大體形管狀蠕蟲,以及在泥濘、缺氧的深海底部生活的瘦長型的frenulate蠕蟲,和生活在腐爛的有機質上,比如木頭或繩子上的少數硬須蟲屬蠕蟲。它們的共同點是,生活在一個大小合适的密閉管子裡,管子材料為不透明的殼質或者透明的黏液類物質,緊緊地固着在其他物體上。雖然這個新的食骨蠕蟲屬與其他管狀蠕蟲有許多相似之處,但研究人員很快就發現,它們成年後的形态、生理以及生态性狀與其他蠕蟲有所不同。與本章内容最相關的就是,之前提到的“鲸2893”上的似乎都是雌蟲,而沒有見到雄蟲。

食骨蠕蟲:雌蟲把她的丈夫們放在體内

  通常管狀蠕蟲都是密叢集居,雄性和雌性一起,外表極為相似。有些管狀蠕蟲能通過生殖孔的位置來判斷性别。再者,雌蟲可能會比雄蟲體形稍微大些,身體更厚些,但實際上除了内部生殖腺外,幾乎找不到其他方面來區分它們。當時在食骨蠕蟲群落中并沒有發現雄性,直到研究人員将雌蟲從它們固着的骨頭上取下來,放在顯微鏡下觀察,才發現這些被漏掉的雄性。這些雄性體形極小,像幼蟲一樣,大量附着在雌蟲管子的内壁上。這個極端的兩性差異實在讓研究人員大為吃驚。是以他們将那篇具有開拓性的科學雜志文章命名為“食骨蠕蟲:擁有侏儒男的食骨海洋蠕蟲”,同時展現了它們食骨的獨特能力和雄性體形極小的特點。

 

摘自《不比對的一對——動物王國的性别文化》

食骨蠕蟲:雌蟲把她的丈夫們放在體内

〔美國〕達芙妮·費爾貝恩 著|徐洛浩 李芳 譯|上海文化出版社 鳳凰壹力

 一些不尋常的極端動物差異

 一個很棒的主題

 一段迷人的自然史

 一部令人大開眼界的科普書

  雖然我們說男人來自火星而女人來自金星,但人類的性别差異仍無法與動物的性别差異相提并論……

  雄性體形可能是雌性的數倍,也可能是雌性的萬分之一。

  這些不同尋常的極端動物性别差異根源在哪裡,可以從這本獨特的書中了解到。

  這本獨特、宏大、引人入勝的書籍以性别差異為主題,讓普通讀者了解動物的行為、生理、生活史和進化等方面的知識,這是相當了不起的成就。閱讀這本書是一種享受。 —— 佐治亞大學傑出教授 艾倫·J. 摩爾

  這是一部迷人的自然史,描述了一些不尋常的極端動物性别差異的例子,令人大開眼界。——墨爾本大學進化生物學教授 馬克·埃爾加

作者簡介

  達芙妮·費爾貝恩,加利福尼亞大學生物學教授、作家,她撰寫了大量有關動物性别差異的科學文章,《性别、大小和性别角色》一書的聯合主編。

内容簡介

  《不比對的一對——動物王國的性别文化》一書對動物界中的極端性别差異進行了探究。如果你想了解為什麼成年雄性象海豹的體重是成年雌性象海豹的四倍之多;與微小的雄性配偶相比,為什麼雌性毯子章魚的體形卻那樣巨大無比……這本迷人的書正适合你。達芙妮·費爾貝恩不僅給我們介紹了一些特殊的動物,還提供了一些生物進化的解釋,說明為什麼雄性比它同物種的雌性大得多(或小得多)。

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