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2017年物种日历 5月13日 正饼干海胆

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发表于 2017-5-13 16:05:53 | 显示全部楼层 |阅读模式

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我们在海滩漫步时,常常会发现一些神秘的“贝壳”,它们洁白而纤薄,圆盘形骨骼上镶嵌着美丽的花瓣样图纹。它们究竟是何物,是美人鱼身上掉落的饰品还是亚特兰蒂斯人遗失的古币?长久以来人们赋予了各种猜测和联想......而你不会想到,我们今天的主角,正饼干海胆正是其中的一种。


                               
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海滩上遗落的扁平海胆,像刻着三色堇花纹的贝壳。图片:pansy shell / wordpress.com

把海胆踩扁,那就是沙币

其实,这些“假贝壳”的真身,是一类长得超扁的海胆。在我们通常的印象里,海胆看上去像团起来的刺猬;海胆纲的拉丁文“Echinoidea”,原意就是“像豪猪一样的生物”。不过,除了常见的球形海胆,海胆家族里还有一些另类的角色,它们的骨骼呈小圆盘形,因此也被称为沙币(sand dollar)或海饼(sea biscuit)。


                               
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球形海胆的骨骼,踩扁了就是沙币(雾)。123rf.com.cn正版图片

沙币又称为沙钱或海钱,是对海胆纲楯[shǔn]形目(Clypeasteroida)物种的俗称。沙币的种类繁多,通常包括楯形亚目、轮海胆亚目、盘海胆亚目和饼干海胆亚目下的众多成员。和先前介绍过的<楯形石芝珊瑚>相似,楯形亚目(Clypeasterina)海胆的外形也像微微隆起的“蘑菇伞盖”;饼干海胆亚目(Laganina)的成员比如正饼干海胆Laganum laganum)更是形如其名,它们长得像一块曲奇饼干


                               
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正饼干海胆Sea cookie(Laganum laganum)。图片:wordpress.com


                               
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拿着饼干盒的不是山魈!绘图:翼狼Elang

沙币在全球的热带和温带海域都有分布,一般生活在潮间带至浅海的泥沙表面,有时也会将自己浅浅地埋藏于泥沙之中,某些种类甚至能生活在3000米水深的海床上。海浪将死去的沙币冲上沙滩,暴露在烈日下风化成洁白的骸骨,留下的只有人们的疑惑,让人难以想象世界上竟存在如此神奇的物种。


                               
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沙币(Echinocyamus pusillus)的洁白骸骨。有洞洞的是腹面,大孔是口,小孔是肛门。图片来源见水印

毛绒绒的彩色海胆

沙币和那些球形海胆一样,几乎全身都封闭在矿物质的外壳里,整个外壳被无数棘刺所包裹。不同的是沙币的棘刺细小且呈绒毛状,根据种类不同,还会呈现绿色、棕色、紫色等不同颜色。


                               
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活着的沙币色彩缤纷。图片:inharmswayhelp.org


                               
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毛茸茸的沙币,那是它的棘刺。图片:Anton Blelousov / blelousov.com

海胆外壳表面的棘刺不是固定不动的,它们以球窝关节与底部筛板相连,海胆可以依靠众多棘刺和黏性透明的管足来挪动身体。沙币的细小棘刺也可以以一定角度摆动来翻挖泥沙,让自己缓缓潜进沙中,而管足则主要用作于气体交换和摄食。给你看光棘球海胆扭动的棘刺和细小的管足。


                               
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挪动。图片:imgur.com

同属棘皮动物的海胆和海星代表了典型的腕足愈合和腕足分离两种进化方向,海星的五条腕足在海胆身上演化成了五辐对称相间的步带区,这些步带区也在沙币外壳上“烙上了”五片花瓣状的图案。


                               
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饼干海胆(Jacksonaster depressum)的花。图片:wondercreation.blogspot.hk

沙币主要以藻类、甲壳类幼虫、桡足类以及有机碎屑为食,它的口位于没有花瓣图案的腹面(也称口面)中央,口面的棘刺表面布满了毛发般柔顺的纤毛,纤毛具有一定黏性,可以将管足捕获的食物颗粒慢慢挪送到口中。和球状海胆不同,沙币的肛门并不在反口面中央,而是同在腹面靠近外壳边缘的位置。


                               
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看起来扁平的沙币是立体的,中间白鸽一样的结构是沙币的咀嚼器。图片:wordpress.com


                               
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沙币用管足把食物送入口中。图片来源见水印

沙币想翻身,可是个技术活

沙币能用棘刺将身体抬起,在泥沙上缓慢爬行,看上去就像一台迷你的扫地机器人。不过,身形扁平的沙币如果不紧贴海底,很容易会被海浪掀个底朝天。但是它们会运用棘刺挖动泥沙,将迎着海浪的一面以一定角度微微翘起,再借助海浪的冲击力将自己翻正过来,很难想象如此简单的生物也会有这样的智慧。


                               
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迎着海浪翘起的沙币海胆。图片:Kuin Lee / curiousokinawa.com

一些沙币的外壳上具有数目不等的裂孔,这在演化上有着特殊的意义。海水穿过裂孔,可以减少施加在它们身上的作用力,使这类海胆不太容易被海浪掀翻,毕竟翻身可是个耗费体力的技术活。也有研究指出,海水流经裂孔,还可以增加这类沙币从海水中获得食物的效率。


                               
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这样的裂孔是天生的,并不是被谁打了孔。它们数量、形态不一,有些沙币就没有孔。图片:Kenny Wilder / Navarre Beach Life

沙币通常都大片大片地群居生活,道理很简单,因为对于行动缓慢的生物,只有这样才容易找到“对象”。沙币雌雄异体,和球形海胆一样,生殖腺发育成熟后,雌雄沙币感受到了使命呼唤,在某个月黑风高夜同时向海水中排出卵子和精子,在这样一个充满着爱意的星辰大海中完成繁衍大业。沙币的幼体也呈小火箭状,它们会在海水中浮游生活并经历各种变态,直到硬壳形成后沉入海床生活。


                               
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海胆的幼体。图片:imgur.com

一提起海胆大家会联想到诱人的“海胆黄”,沙币看上去可没什么可吃的。把自己变得难吃也是一种躲避天敌的好方法,这让长着硬硬外壳的成年沙币少有天敌。除了不挑食的向日葵海星和长着厚嘴唇不怕扎的美洲绵鳚[wèi]有时会捕食沙币外,多数沙币们都能在海底颐养天年。


                               
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一只成年的沙币(Echinarachnius parma),又扁又扎嘴。看不到五片“花瓣”,这是口面。图片来源见水印


                               
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鲎从沙币海胆上爬过(不认识“鲎”字?<戳这里>看看)。图片来源见水印

遇到危险时,克隆出另一个自己

沙币的幼体只有1/4毫米长,并且游动的很慢,相比硬骨头的成年沙币,幼体显然更合鱼类们的胃口。别担心,浮游在海底的沙币幼体有一种逆天的自卫技能——在遇到危险时它们能克隆出一个分身。科学家发现,沙币幼虫能通过感受各种细微的变化来防备鱼类等天敌的攻击,比如感测海水中溶解的鱼类粘液的浓度。当它们感测到鱼类粘液浓度变高,就通过无性繁殖的克隆方式量产另一个自己。这既增加了个体数量,又减小了单个个体的体积,大大降低了沙币幼体被捕食的几率。


                               
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一紧张就克隆自己的饼干海胆幼体。左边的小圆就是它克隆出的新芽体。图片:mission-blue.org

沙币幼体克隆自己的方式包括两种,一种是在身体上迅速产生一个小芽体,脱离母体后很快会发育成一个新的幼虫;另一种则更加粗暴直接,将自己“对半劈”成两部分,产生两个自己。目前,沙币是观测到的唯一一个用无性繁殖来自我保护的生物。


                               
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成群的沙币,能有这个数量,生存本领满分。图片来源见水印

不过,逆天的自我克隆技能也有不利的方面。科学家发现,自我克隆产生的幼虫大小只有原本幼虫大小的三分之一,这些克隆出来的幼虫由于体型变小,自我保护的能力也会相应降低。但总的来说还是利大于弊,让人不得不再次感慨生命的智慧。


                               
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下次再见到这朵“平菇”,可别忘了它是超厉害的“沙币”。


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