海星的變態發育生物界獨樹一幟,陪伴無數兒童的派大星並沒有童年

2020-12-13 戀花懷瑛

在提到《海綿寶寶》這部超級火超級無釐頭的動畫片時,大家一定記得這個沒有被主角光環罩住的男二號——派大星。有著粉紅色的皮膚,紫色的眼皮的派大星用它傻裡傻氣的語言,眼裡全是海綿寶寶的眼神徵服了無數的孩子還有家長, 我想喜歡海綿寶寶和喜歡派大星的人數並不會有太大差別,因為它們都給我們帶來了無盡的歡樂。

可是你知道嗎,陪伴無數孩子度過童年的派大星,自己竟然親手殺死了童年的自己,具體原因,還要從派大星的原型海星說起。

派大星的眼裡永遠只有海綿寶寶一個

海星,來自赫赫有名的棘皮動物門

說起棘皮動物,大家是否一臉懵逼,其實棘皮動物有網友總結過,幾乎所有姓「海」,名字和海一點關係沒有的軟體動物,基本屬於棘皮動物門,比如海膽、海星、海豬、海百合、海星等等,現存種類6000多種,化石種類超過了20000種,十足的祖上名門。棘皮動物明顯的特點是沒有前後左右之分,大部分成圓形或者輻射形的對稱結構,它們在幾億年的進化中,只醉心於變換各種各樣的外形和顏色,至於其他的,什麼眼睛,大腦,神經系統,血液循環系統的統統連碰都沒碰

最像派大星的海星

就是這樣超級原始的動物,竟然是最高級的無脊椎動物,到底哪裡高級呢?這些軟趴趴的「玩意」,隨便挑個昆蟲啥的不比它們「高級」?其實,說高級,還得從胚胎發育最初來說起。

一般的無脊椎動物,胚胎開始發育的時候像一個空心籃球,表面一端會內凹成一個孔,內側的細胞發育成消化細胞,外側的細胞發育成皮膚,而這個孔的口子發育成後來的嘴,那這就是原口動物,也就是無脊椎動物了,但是棘皮動物的嘴和菊花長反了,它們的這個口子發育成了菊花,而在胚胎另一端發育成嘴,聽著是不是匪夷所思而且不理解為什麼這樣長,其實脊椎動物就是這樣發育的,這麼說來,棘皮動物是不是最高級的無脊椎動物?

原口生物發育圖解,後口生物反過來哦

海星的發育模式絕對稱得上獨樹一幟

海星作為棘皮動物最令人熟知的動物,它們的生長發育也勾起大家的好奇欲,像這種無脊椎動物的發育,大家肯定知道是變態發育(變換形態),那海星的變態發育怎麼獨樹一幟呢?還得從它們的「童年」說起。

海星絕大多數是雌雄異體,共有10個生殖腺,一條腕上2個,等到交配的時候,雌雄海星會互相糾纏在一起「做做樣子」,將精子和卵細胞噴向水裡,這個數量相當巨大,光卵細胞就達到了250萬粒,精子的數量就不用多說了吧,都懂。

受精卵會直接發育成纖毛幼蟲,起初幼蟲表面會長滿輔助運動的纖毛,後來隨著發育纖毛被集中起來形成一個遍及全身纖毛帶,圓滾滾的,兩側對稱,這時有點難以想像,什麼樣的纖毛帶呢?

莫西幹頭是對纖毛帶的最好的形容

然後繼續發育,纖毛幼蟲前後兩端會長出一些像魷魚觸手般的腕,進入羽腕幼蟲階段,此時的羽腕幼蟲口依然分布在身體中央,就在2016年,史丹福大學專門針對海星的羽腕幼蟲做了一項研究,在水中撒入非常細小的塑料顆粒,通過顯微鏡觀察到了它的腕們可以改變渦流的分布,既可以推動自身運動,也可以讓食物集中在雙唇附近,以便於更容易的進食。

羽腕幼蟲繼續發育,它的最前端長出來了三個成「品」字形排列的短腕,短腕頂端具有黏著細胞,腕的基部也有黏著細胞形成的吸盤,此時的狀態稱為短腕幼蟲,海星的逆天變態發育就在這時開始。

短腕幼蟲會沉入海底,依靠黏著細胞固定在海底,此時的短腕幼蟲的對稱結構打破,短腕幼蟲身體一側的幹細胞會發育成一個具有獨立的運動、消化、生殖、神經等系統的被稱為真正的小海星雛形。還沒有結束,附著在海底的短腕幼蟲會「彎腰」90°,將擁有小海星雛形的那一側翻在上面,迎接最後的蛻變。

纖毛幼蟲、羽腕幼蟲、短腕幼蟲的變化

小海星會一直從短腕幼蟲中汲取營養,最終瓜熟蒂落,離開短腕幼蟲獨自生活知道長成成年海星,留下被掏空了的短腕幼蟲, 慢慢死去。如果不是很理解可以想像成一個幼兒體內長出了成年的自己,那個幼兒階段的自己比成年的自己更早的死去。如果在營養充足的情況下,短腕幼蟲甚至會用出芽的方式進行無性生殖,產生多個小海星「分身」,原來海星的「斷臂分身」技能從這裡學的。

總結

派大星的童年就這樣沒有了,海星獨樹一幟的變態發育也成就了它作為棘皮動物門中最成功的動物之一,目前海星分布在世界海域的各個角落,從潮間到海底6000米都有海星的分布,但是海星並不是無害的動物,雖然成功,但它也有罪惡的可怕一面

珊瑚蟲殺手!

大量的海星會嚴重破壞珊瑚礁的生長,其中一隻棘冠海星一天就要吃掉約二平方公尺的珊瑚,2007年菲律賓2.5萬平方千米的珊瑚礁有一半以上遭受了海星大軍的侵襲,海星不僅吃珊瑚蟲,鮑魚,扇貝等貝類都在其食譜中,僅2006年,膠南地區因海星導致的鮑魚養殖損失達4000餘萬,2007年青島一水產養殖公司雜色蛤因海星侵害損失近3000餘萬。海星的防治已成為海產養殖的重要關注對象

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