5月19日消息,據外媒報道,這可能是人生中最意想不到的旅程。2012年,東帝汶探險隊在東南亞的生物學家發現,一條鈎盲蛇從一個非常意想不到的地方出來了:一隻普通亞洲蜻蜓的臀部。

來自英國伍爾弗漢普頓大學的Mark O'Shea及其同僚偶然發現了岩石下的不尋常事件。這是吞咽的獵物,蟒蛇和在消化道中存活的鈎盲蛇的第一個記錄。
"令人驚訝的是,有肺的脊椎動物能夠安然無恙地通過消化道并存活下來,"O'Shea說。
插圖:鈎盲蛇
的确,一些幼蟲和小型海洋無脊椎動物可以毫發無損地通過捕食者的整個消化道。然而,一旦進入動物的嘴裡,較大的獵物可能會被咀嚼緻死。即使他們以某種方式逃脫了這種厄運,他們也會被壓在捕食者的喉嚨裡。
即使你避免這一點,你也将面臨更大的問題。大多數獵物無法抵抗捕食者的胃酸,消化系統内的深層缺氧是另一大挑戰。
然而,被蟋蟀或鳥類吞噬的獵物的生存機會可能更高。這些動物經常在吞咽前将食物推到喉嚨後面,這可能會增加吞咽者安全通過捕食者消化系統的可能性。
這有助于解釋有毒的兩栖動物,其粗糙的皮膚可以忍受被青蛙吞咽。一旦進入青蛙的胃,蜻蜓就會在青蛙分泌和消化之前用毒素殺死青蛙。然後蜻蜓會從青蛙的嘴裡爬出來。
插圖:粗糙的蜻蜓
但在O'Shea的發現中,鈎盲蛇并沒有殺死蜻蜓,而是穿過了蜻蜓黑暗狹窄的腸子,全身都退縮了。
鈎盲蛇似乎比大多數物種更适合這種黑暗的旅程。它纖細的身體隻有幾毫米寬,可以很容易地穿過小孔和縫隙。是以,鈎盲蛇通過狹窄的消化道并不難。
O'Shea認為,地面鈎狀的蛇會自己穿過腸道,而不是簡單地通過腸肌肉的收縮被動地移動。
而蜻蜓的飲食習慣也讓鈎盲蛇更容易出行。在吞下蛇之前的幾個小時裡,蜻蜓可能沒有吃過任何其他食物,這意味着通過腸道的路徑是可以清楚地識别的。如果是這樣,鈎盲蛇将花費更少的時間爬過腸道,并相應地減少接觸消化液。
無論如何,鈎盲蛇皮可能是生命的最大障礙。鈎盲蛇的皮膚粗糙,為了幫助盲蛇在陸地上移動,它不僅緊密相連和堆疊,還可以最大程度地防止胃液的侵蝕。
此外,鈎盲蛇面臨的最大問題是慢性缺氧。由于其體積小,鈎盲蛇比許多動物需要更少的空氣。但缺氧仍然是一個大問題。"從理論上講,鈎盲蛇通過其腸道所需的時間将決定它是否存活下來,"O'Shea說。"
圖為:日本白眼鳥
研究人員不知道蛇通過蜻蜓的腸道需要多長時間。但是,盡管他們看着它活着出來,但他們在大約五個小時後就死了。
雖然沒有進行詳細的檢查,但研究人員認為鈎盲蛇可能死于缺氧引起的并發症。"我們無法想象任何其他因素殺死它,"O'Shea說。"
在同樣的情況下,蝸牛可能比鈎盲蛇更好,因為它們可以在缺氧的環境中生存。
在2011年發表的一項研究中,日本東北大學的Shinichiro Wada及其同僚給日本白眼鳥喂食了一隻小地蝸牛Tornatellides boeningi,看看蝸牛是否可以完好無損地通過鳥類的消化系統。大約15%的蝸牛存活下來,需要20到120分鐘才能穿過整個消化道。這項研究首次表明蝸牛可以避免消化。"蝸牛可以忍受在短時間内通過消化道,因為沒有完全暴露于消化液中。"天元一郎說。
插圖:普通貝類
蝸牛可能抵抗消化,因為它們堅硬的外殼提供天然的裝甲。但田先生和他的同僚們發現,蝸牛的大小也是生存的關鍵。他們檢查了幸存的蝸牛的殼,寬約2.5毫米,在通過消化道後保持完整。較大的蝸牛的殼通常被分成幾塊。研究人員認為,蝸牛也可能産生粘液來抵禦消化道的酸性環境,但這個想法仍然需要測試。
然而,大蝸牛偶爾會毫發無損地穿過消化道。捷克共和國布拉格查理大學的Jasna Simonova發現,直徑達17毫米的蝸牛有時會從各種鳥類的消化道中活過來。這些較大的蝸牛被消化而不會造成傷害。
另一種意想不到的腸道旅行者是一種叫做秀麗隐杆線蟲的生物。來自德國基爾大學的Heinrich Schulenburg和他的團隊及其團隊在德國北部收集的飛蛾的腸道中發現了線蟲。後來,他們驚訝地發現,飛蛾的糞便中也有活的線蟲。
"這些線蟲似乎被蛞蝓吃掉了,令人驚訝的是,它們體内有一個器官,用來研磨食物,應該殺死它們,"Schulenburg說。我們不知道它們如何在酸性條件下生存。根據研究人員的說法,在飛蛾和鼻涕蟲的身體中也發現了其他類型的線蟲,它們也能夠安然無恙地通過消化道。
研究小組還驚訝地發現,通過捕食者的消化道存活下來的不僅僅是年輕的線蟲,還有成年線蟲。由于幼蟲具有堅韌的外層,我們可以認為它們在穿越過程中保護它們,并且它們比成年線蟲更能耐受惡劣的環境。"這仍然是一個問題,"Schulenburg指出,并指出線蟲似乎經常通過捕食者的消化系統生存,并且它們在體内的存在時間永遠不會超過一天。
圖:美麗的隐藏杆線蟲
腸道旅行對于陸生生物來說很少見,但在水生環境中似乎更常見。荷蘭烏得勒支大學的Casper van Leeuwen及其同僚發現,一些成年水生蝸牛通過野鴨消化道存活。雌性蝦也可以在白吸盤魚的腸道中存活,而一些贻貝可以安全地通過海葵體。
Van Leeuwen和他的團隊推測,生活在潮濕環境中的特征可能有助于無脊椎動物在捕食者中保持活躍。另一方面,捕食者消化系統的特征也有助于這些捕獲的捕食者的生存。例如,有些鳥類消化迅速,并通過消化系統幫助快速進食,而其中一些可能為時已晚,無法加工。
在整個生物世界中,穿越捕食者的消化系統似乎相當普遍,這使得一些脆弱的生物在捕食者體内短暫生存。通過這種方式,一些物種使用捕食者作為他們的運輸工具,允許他們長途遷徙。
這就是田元一郎和他的團隊觀察到的。他們不僅在日本的大冢原群島之一的羽葉島發現了這些蝸牛,而且在附近的島嶼上也發現了這些蝸牛。研究發現,這些同種蝸牛的分布似乎表明它們的翅膀可以在不同的島嶼之間遷移。
蝸牛種群之間的這種遺傳遷移可以用消化道生存理論來解釋。田先生的團隊發現,該地區常見的日本白眼鳥是蝸牛遺傳遷徙的主要載體。
"這些結果表明,可以捕獲蝸牛吃掉它們的鳥來傳播,"田說。此外,他們已經看到,隻要一隻蝸牛可以安全地通過鳥類的消化系統,這意味着蝸牛可以在新的地方繼續繁殖。
Schulenburg懷疑線蟲也可能使用鼻涕蟲作為免費巴士将自己從一個地方帶到另一個地方。另一種可能性是腸道本身對線蟲有很大的吸引力:它們可能使用腸道細菌作為自己的食物來源。
2014年,德國漢堡大學的Jan-Jakob Laux和他的團隊記錄了第一例依靠捕食者進行長途旅行的昆蟲病例。他們懷疑,水生葉甲蟲Macropela mutica的卵會被綠頭鴨傳播,因為它們可以毫發無傷地通過綠頭鴨的消化系統。據悉,由于這種昆蟲運動緩慢,它在古代北方地區的地理分布一直是個謎。
然而,對于第一個字母中提到的鈎盲蛇來說,它通過消化系統很可能是一次意外。O'Shea認為鈎盲蛇被誤認為是它的獵物。"我敢肯定我不知道我正在吞下脊椎動物,"他說。它以為它是一條閃亮的蠕蟲。"
鈎盲蛇吞下并不罕見,但鈎盲蛇能夠從體内撤退的情況卻很少見。然而,鈎盲蛇可能依靠貓頭鷹的消化道來"四處旅行"。
根據一項研究,在貓頭鷹的巢穴中發現了一條鈎盲蛇。他們究竟是如何出現的尚不清楚。但一些研究人員說,鈎盲蛇爬樹是為了吃生活在巢穴碎片中的無脊椎動物。另一項研究表明,貓頭鷹将它們帶到巢穴作為雛鳥的食物。
雖然O'Shea并不懷疑鈎盲蛇的攀爬能力,但到達貓頭鷹巢穴的機率必須首先被發現,或者偶然發現得太小。貓頭鷹也很難将鈎盲蛇喂給雛鳥:蛇在觸摸時會蜷縮起來,并可能落入巢穴的深處。
"我認為這些鈎盲蛇更有可能通過貓頭鷹的腸道,"O'Shea說。像蟋蟀一樣,貓頭鷹經常在不咀嚼的情況下吞噬獵物。
捕食者在不知不覺中攝入活體動物對健康有什麼影響?例如,腸道寄生蟲通常帶着食物和水進入動物體内,然後在腸道中存活。Schulenburg認為,他在腸道中發現的線蟲(秀麗隐杆線蟲)實際上是一種寄生蟲。"如果是這樣的話,那就令人興奮了,"他說。"我認為這是可能的。
一些線蟲是真正的寄生蟲,而另一些線蟲可以在獨立生活和以不同的方式生活之間切換。隐士線蟲被認為是一種非寄生蟲,但有證據表明它也可能是一種寄生蟲,這為動物如何進化成寄生蟲提供了一個例子。
"這将是研究适應和分子機制的完美系統,看到需要什麼樣的特征生物作為寄生蟲生活是令人興奮的,"Schulenburg說。"作為具有神經系統的最簡單的動物之一,線蟲經常用于各種研究。
田還認為,寄生蟲可能參與蝸牛和鳥類之間的互相作用。他發現寄生扁蟲生活在許多陸生蝸牛中,他認為鳥類可能是這些扁蟲的最終宿主。田一郎推斷,扁蟲可能會利用蝸牛作為特洛伊木馬進入綠頭鴨的腸道。"我正在研究這種關系,"田先生說。
然而,這種消化道旅行者不僅可以利用捕食者為自己謀取利益,還可以對捕食者産生積極影響。Schulenburg認為,通過攝入腸道中的細菌,美麗的隐藏杆線蟲有益于捕食者腸道中的微生物組。"一些吃細菌的生物體有助于增加腸道微生物組的多樣性,"他說。
然而,鈎盲蛇對吃它們的蟋蟀可能幾乎沒有影響,除了異物在腸道中移動的奇怪感覺。"這似乎很尴尬,"O'Shea指出。畢竟,一條蛇從它的臀部出來了。
來源:網易科學