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人類祖先就長這樣？！
撰文 七君
大腦告訴我們，腦子是人體最重要的器官，地球上聰明的動物都有腦子。但是有一類動物，在成年後卻把自己的腦子吃掉了。研究者們相信，在這種不要腦子的生物身上，藏着包括人類在内的所有脊椎動物祖先的秘密。
海鞘 clavelina moluccensis。圖檔來源：britannica
陸地上的生命來自海洋，人類祖先的近親也還生活在海底。如果你在海裡潛水，可能不會将這種生物和有腦子的人類聯系在一起，這種生物就是海鞘（tunicata）。
成年後的海鞘看起來就是個吹水的“直腸子”，海水從一個洞裡進去，從另一個洞裡出來，靠過濾海水中的有機物生存。很難想象那一片杵在海底或漂在水中的連環棒槌竟然是在海洋無脊椎動物中和人類最接近的生物：海鞘屬于尾索動物亞門（urochordata），和脊椎動物擁有共同的祖先。
事實上，海鞘不但有原始的心髒和原始的血細胞，還對觸摸有反應。海鞘也有原始的肌肉系統，幫助它們控制身體的形态和開關出入水口。如果把海鞘從水裡撈出來，它們會噴你一臉，是以獲得了 sea squirt （海噴子）的寫實榮譽稱号。不過，山東人民對這一稱号會表示異議，在魯菜的語境下，海鞘出水後的流體力學使其獲得了“海奶子”的愛稱。
海鞘噴水
海鞘也是唯一一種能夠産生纖維素的動物。它們的外形讓人類迷惑了幾千年。一開始，亞裡士多德認為海鞘是類似于海螺一類的軟體動物。後來在19世紀，拉馬克則認為海鞘是棘皮動物，和海參它們是親戚。
到了1866年，海鞘的蝌蚪狀幼體被發現，它們和脊椎動物的關聯才大白于天下。原來海鞘小時候是有腦子的，但是在它們長大之後，它們的腦子就退化了。
海鞘幼體（下）和蝌蚪（上）的對比。圖檔來源：wikiwand
海鞘小時候長得像蝌蚪，會遊泳，不進食，不打野。小海鞘的身體裡有一個非常簡單的背神經管，類似于脊椎。在靠近頭部的地方是一個神經節，功能類似于腦子，小腦袋可以感覺光線和重力，可以幫它尋找住所和躲避掠食者。小海鞘甚至有類似眼睛的眼點。
底栖海鞘 phallusia nigra 從幼體變為成蟲的過程。圖檔來源：centro de biologia marinha - cebimar/usp
通常在漂浮幾天後，小海鞘就會火速逆行變态：在一天之内，原本的背神經管、眼睛和大部分尾巴都會被吸收，大部分腦子消失了，最後就保留了一個連接配接嘴巴和心髒、主要功能是控制進食的神經節。它們就這樣一夕之間從搖頭晃腦的小可愛變成了邊吃邊拉的無頭怪。
需要指出的是，有一類海鞘在成年後還保持着大部分腦子和蝌蚪形态，頭部還有感光和感受重力的結構，它們就是尾海鞘（appendicularia）。尾海鞘因為酷似其他海鞘小時候，是以又名幼形綱。
因為在衆多海鞘中尾海鞘還保留着小時候的形态，而大多數海鞘都朝着肛腸科發展，是以20世紀初的不少學者開始猜測，尾海鞘是不是不願意長大的海鞘？更進一步，脊椎動物的祖先會不會是一隻不願意長大的小海鞘呢？拒絕長大的小海鞘堅持保留自己的腦子不退化，最終從小“蝌蚪”變成了人類，好熟悉好自然的故事啊。
其中一位著名代表人物就是牛津大學林肯學院的海洋生物學家 walter garstang，而這個假說被稱為幼态進化（paedomorphosis），被寫入了20世紀的衆多生物學教材中。
不過後來到了20世紀80年代，新的遺傳學證據推翻了這種看法。我們現在知道，海鞘是脊椎動物的近親，但不是祖先。
在同時期，更加驚人的反轉也出現了。
在透射電子顯微鏡下，附着在海底的海鞘（ascidiacea）和脊椎動物不太一樣，因為它們的卵子沒有大多數脊椎動物都有的皮質顆粒，精子也沒有大多數脊椎動物都有的頂體顆粒。但令人意外的是，“不願長大”的尾海鞘卻保留着這些特征，它們和脊椎動物看起來更相似。
也就是說，尾海鞘并不是不想長大，或許它本身就是更古老的形态；其他無腦簡化版可能才是新出現的。
而這些新發現讓脊椎動物和海鞘的共同祖先變得更神秘了：這個祖先到底長什麼樣，是更像有頭有尾的尾海鞘，還是其他腦子不要不要的海鞘？這個沒頭腦的問題恐怕會讓人類不高興很長時間，因為沒骨頭的海鞘留下的化石實在是太稀少了。
話說回來，海鞘的技能樹不僅沒腦子，還有非常特殊的血液。
1911年，德國化學家 martin henze 在研究某些海鞘時發現了它們體内含有一種罕見的金屬：釩。
原來，一些海鞘的血細胞含有釩綁定蛋白（vanabins），而不是和我們一樣含鐵的血紅蛋白，而這種含有釩綁定蛋白的血液是綠色的。
體内富集釩元素的海鞘 phallusia nigra。圖檔來源：inaturalist
比如，這種喜歡獨處的海鞘 phallusia nigra 就含有釩。它的學名不僅形象，侮辱性也很強：phallusia 來自希臘語的 phallos，意思是丁丁；nigra 的意思是黑色。
能夠利用釩的海鞘身體中釩的濃度可達海水中該金屬元素濃度的千萬倍。對于人類和許多生物來說，釩化合物的毒性很高，是以海鞘可能利用含釩的血液讓自己變得難吃。
海鳳梨（halocynthia roretzi）刺身。圖檔來源：wikipedia
不過，善于把進化樹變成菜單的人類在這麼多難吃的海鞘中還是找到了能吃的一些品種。在南韓和日本，有一種叫做海鳳梨（halocynthia roretzi）的海鞘是當地特色菜，那裡也有海鳳梨的養殖場。
南韓的海鳳梨養殖場
說到吃，即使被吃掉一塊，海鞘也有超強的複原能力，而這種複原能力也和它們的血液有關。
1964年，芝加哥大學的海洋生物學家 gary freeman 做過這樣一個實驗：他給海鞘輻射伽馬射線，使它們的細胞失去分裂和出芽的能力，也就是修複力。
接着，他給失去複原能力的海鞘注射了同一個物種、但沒有被輻射過的海鞘血細胞，結果被輻射的海鞘又重新具有了修複身體的能力，證明海鞘身體修複的實力隐藏在血液中。
或許就是這些奇奇怪怪的技能讓沒頭腦的海鞘一直存活到了現在，并且遍布全球吧。
海鞘：我頭像污嗎？人類：像。
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背景簡介：文章2021年2月28日發表于微信公衆号 把科學帶回家（長大後吸掉了自己的腦子，這種動物曾被主流教材視為人類的原始祖先）。作者授權風雲之聲轉載。 責任編輯：陳昕悅