5月19日消息,据外媒报道,这可能是人生中最意想不到的旅程。2012年,东帝汶探险队在东南亚的生物学家发现,一条钩盲蛇从一个非常意想不到的地方出来了:一只普通亚洲蜻蜓的臀部。

来自英国伍尔弗汉普顿大学的Mark O'Shea及其同事偶然发现了岩石下的不寻常事件。这是吞咽的猎物,蟒蛇和在消化道中存活的钩盲蛇的第一个记录。
"令人惊讶的是,有肺的脊椎动物能够安然无恙地通过消化道并存活下来,"O'Shea说。
插图:钩盲蛇
的确,一些幼虫和小型海洋无脊椎动物可以毫发无损地通过捕食者的整个消化道。然而,一旦进入动物的嘴里,较大的猎物可能会被咀嚼致死。即使他们以某种方式逃脱了这种厄运,他们也会被压在捕食者的喉咙里。
即使你避免这一点,你也将面临更大的问题。大多数猎物无法抵抗捕食者的胃酸,消化系统内的深层缺氧是另一大挑战。
然而,被蟋蟀或鸟类吞噬的猎物的生存机会可能更高。这些动物经常在吞咽前将食物推到喉咙后面,这可能会增加吞咽者安全通过捕食者消化系统的可能性。
这有助于解释有毒的两栖动物,其粗糙的皮肤可以忍受被青蛙吞咽。一旦进入青蛙的胃,蜻蜓就会在青蛙分泌和消化之前用毒素杀死青蛙。然后蜻蜓会从青蛙的嘴里爬出来。
插图:粗糙的蜻蜓
但在O'Shea的发现中,钩盲蛇并没有杀死蜻蜓,而是穿过了蜻蜓黑暗狭窄的肠子,全身都退缩了。
钩盲蛇似乎比大多数物种更适合这种黑暗的旅程。它纤细的身体只有几毫米宽,可以很容易地穿过小孔和缝隙。因此,钩盲蛇通过狭窄的消化道并不难。
O'Shea认为,地面钩状的蛇会自己穿过肠道,而不是简单地通过肠肌肉的收缩被动地移动。
而蜻蜓的饮食习惯也让钩盲蛇更容易出行。在吞下蛇之前的几个小时里,蜻蜓可能没有吃过任何其他食物,这意味着通过肠道的路径是可以清楚地识别的。如果是这样,钩盲蛇将花费更少的时间爬过肠道,并相应地减少接触消化液。
无论如何,钩盲蛇皮可能是生命的最大障碍。钩盲蛇的皮肤粗糙,为了帮助盲蛇在陆地上移动,它不仅紧密相连和堆叠,还可以最大程度地防止胃液的侵蚀。
此外,钩盲蛇面临的最大问题是慢性缺氧。由于其体积小,钩盲蛇比许多动物需要更少的空气。但缺氧仍然是一个大问题。"从理论上讲,钩盲蛇通过其肠道所需的时间将决定它是否存活下来,"O'Shea说。"
图为:日本白眼鸟
研究人员不知道蛇通过蜻蜓的肠道需要多长时间。但是,尽管他们看着它活着出来,但他们在大约五个小时后就死了。
虽然没有进行详细的检查,但研究人员认为钩盲蛇可能死于缺氧引起的并发症。"我们无法想象任何其他因素杀死它,"O'Shea说。"
在同样的情况下,蜗牛可能比钩盲蛇更好,因为它们可以在缺氧的环境中生存。
在2011年发表的一项研究中,日本东北大学的Shinichiro Wada及其同事给日本白眼鸟喂食了一只小地蜗牛Tornatellides boeningi,看看蜗牛是否可以完好无损地通过鸟类的消化系统。大约15%的蜗牛存活下来,需要20到120分钟才能穿过整个消化道。这项研究首次表明蜗牛可以避免消化。"蜗牛可以忍受在短时间内通过消化道,因为没有完全暴露于消化液中。"天元一郎说。
插图:普通贝类
蜗牛可能抵抗消化,因为它们坚硬的外壳提供天然的装甲。但田先生和他的同事们发现,蜗牛的大小也是生存的关键。他们检查了幸存的蜗牛的壳,宽约2.5毫米,在通过消化道后保持完整。较大的蜗牛的壳通常被分成几块。研究人员认为,蜗牛也可能产生粘液来抵御消化道的酸性环境,但这个想法仍然需要测试。
然而,大蜗牛偶尔会毫发无损地穿过消化道。捷克共和国布拉格查理大学的Jasna Simonova发现,直径达17毫米的蜗牛有时会从各种鸟类的消化道中活过来。这些较大的蜗牛被消化而不会造成伤害。
另一种意想不到的肠道旅行者是一种叫做秀丽隐杆线虫的生物。来自德国基尔大学的Heinrich Schulenburg和他的团队及其团队在德国北部收集的飞蛾的肠道中发现了线虫。后来,他们惊讶地发现,飞蛾的粪便中也有活的线虫。
"这些线虫似乎被蛞蝓吃掉了,令人惊讶的是,它们体内有一个器官,用来研磨食物,应该杀死它们,"Schulenburg说。我们不知道它们如何在酸性条件下生存。根据研究人员的说法,在飞蛾和鼻涕虫的身体中也发现了其他类型的线虫,它们也能够安然无恙地通过消化道。
研究小组还惊讶地发现,通过捕食者的消化道存活下来的不仅仅是年轻的线虫,还有成年线虫。由于幼虫具有坚韧的外层,我们可以认为它们在穿越过程中保护它们,并且它们比成年线虫更能耐受恶劣的环境。"这仍然是一个问题,"Schulenburg指出,并指出线虫似乎经常通过捕食者的消化系统生存,并且它们在体内的存在时间永远不会超过一天。
图:美丽的隐藏杆线虫
肠道旅行对于陆生生物来说很少见,但在水生环境中似乎更常见。荷兰乌得勒支大学的Casper van Leeuwen及其同事发现,一些成年水生蜗牛通过野鸭消化道存活。雌性虾也可以在白吸盘鱼的肠道中存活,而一些贻贝可以安全地通过海葵体。
Van Leeuwen和他的团队推测,生活在潮湿环境中的特征可能有助于无脊椎动物在捕食者中保持活跃。另一方面,捕食者消化系统的特征也有助于这些捕获的捕食者的生存。例如,有些鸟类消化迅速,并通过消化系统帮助快速进食,而其中一些可能为时已晚,无法加工。
在整个生物世界中,穿越捕食者的消化系统似乎相当普遍,这使得一些脆弱的生物在捕食者体内短暂生存。通过这种方式,一些物种使用捕食者作为他们的运输工具,允许他们长途迁徙。
这就是田元一郎和他的团队观察到的。他们不仅在日本的大冢原群岛之一的羽叶岛发现了这些蜗牛,而且在附近的岛屿上也发现了这些蜗牛。研究发现,这些同种蜗牛的分布似乎表明它们的翅膀可以在不同的岛屿之间迁移。
蜗牛种群之间的这种遗传迁移可以用消化道生存理论来解释。田先生的团队发现,该地区常见的日本白眼鸟是蜗牛遗传迁徙的主要载体。
"这些结果表明,可以捕获蜗牛吃掉它们的鸟来传播,"田说。此外,他们已经看到,只要一只蜗牛可以安全地通过鸟类的消化系统,这意味着蜗牛可以在新的地方继续繁殖。
Schulenburg怀疑线虫也可能使用鼻涕虫作为免费巴士将自己从一个地方带到另一个地方。另一种可能性是肠道本身对线虫有很大的吸引力:它们可能使用肠道细菌作为自己的食物来源。
2014年,德国汉堡大学的Jan-Jakob Laux和他的团队记录了第一例依靠捕食者进行长途旅行的昆虫病例。他们怀疑,水生叶甲虫Macropela mutica的卵会被绿头鸭传播,因为它们可以毫发无伤地通过绿头鸭的消化系统。据悉,由于这种昆虫运动缓慢,它在古代北方地区的地理分布一直是个谜。
然而,对于第一个字母中提到的钩盲蛇来说,它通过消化系统很可能是一次意外。O'Shea认为钩盲蛇被误认为是它的猎物。"我敢肯定我不知道我正在吞下脊椎动物,"他说。它以为它是一条闪亮的蠕虫。"
钩盲蛇吞下并不罕见,但钩盲蛇能够从体内撤退的情况却很少见。然而,钩盲蛇可能依靠猫头鹰的消化道来"四处旅行"。
根据一项研究,在猫头鹰的巢穴中发现了一条钩盲蛇。他们究竟是如何出现的尚不清楚。但一些研究人员说,钩盲蛇爬树是为了吃生活在巢穴碎片中的无脊椎动物。另一项研究表明,猫头鹰将它们带到巢穴作为雏鸟的食物。
虽然O'Shea并不怀疑钩盲蛇的攀爬能力,但到达猫头鹰巢穴的概率必须首先被发现,或者偶然发现得太小。猫头鹰也很难将钩盲蛇喂给雏鸟:蛇在触摸时会蜷缩起来,并可能落入巢穴的深处。
"我认为这些钩盲蛇更有可能通过猫头鹰的肠道,"O'Shea说。像蟋蟀一样,猫头鹰经常在不咀嚼的情况下吞噬猎物。
捕食者在不知不觉中摄入活体动物对健康有什么影响?例如,肠道寄生虫通常带着食物和水进入动物体内,然后在肠道中存活。Schulenburg认为,他在肠道中发现的线虫(秀丽隐杆线虫)实际上是一种寄生虫。"如果是这样的话,那就令人兴奋了,"他说。"我认为这是可能的。
一些线虫是真正的寄生虫,而另一些线虫可以在独立生活和以不同的方式生活之间切换。隐士线虫被认为是一种非寄生虫,但有证据表明它也可能是一种寄生虫,这为动物如何进化成寄生虫提供了一个例子。
"这将是研究适应和分子机制的完美系统,看到需要什么样的特征生物作为寄生虫生活是令人兴奋的,"Schulenburg说。"作为具有神经系统的最简单的动物之一,线虫经常用于各种研究。
田还认为,寄生虫可能参与蜗牛和鸟类之间的相互作用。他发现寄生扁虫生活在许多陆生蜗牛中,他认为鸟类可能是这些扁虫的最终宿主。田一郎推断,扁虫可能会利用蜗牛作为特洛伊木马进入绿头鸭的肠道。"我正在研究这种关系,"田先生说。
然而,这种消化道旅行者不仅可以利用捕食者为自己谋取利益,还可以对捕食者产生积极影响。Schulenburg认为,通过摄入肠道中的细菌,美丽的隐藏杆线虫有益于捕食者肠道中的微生物组。"一些吃细菌的生物体有助于增加肠道微生物组的多样性,"他说。
然而,钩盲蛇对吃它们的蟋蟀可能几乎没有影响,除了异物在肠道中移动的奇怪感觉。"这似乎很尴尬,"O'Shea指出。毕竟,一条蛇从它的臀部出来了。
来源:网易科学