海洋中最奇特的蟲子,經歷了5次生物大滅絕,繁殖像外星生物!

2020-11-29 宇宙的狂想曲

整個海洋多毛蟲群體都充滿神奇。絕大多數人不知道的是,多毛蟲是真正的海洋「霸主」。現已發現的海洋多毛蟲至少有1萬種,其中一部分有明亮的體色,或者能生物發光。它們適應了每一種我們能想像到的海洋環境——從深海熱液噴口到擁擠的珊瑚礁再到開闊海域,其中許多種多毛蟲找到了絕對堪稱怪異的生存方式。

聖誕樹蟲

要想欣賞多毛蟲神奇的多樣性和奇異生活方式,需要一種獨特的心智。美國史密森尼自然歷史博物館的已故科學家福卡德,就是這樣一個人。他從1979年起一直到2015年去世,都一直在潛心研究海洋多毛蟲。他命名了近300種海洋多毛蟲,其中36種被以他的名字命名。2015年7月1日是福卡德誕辰80周年,這一天也被確定為第一個「國際多毛蟲日」。現在,我們一起來看看多毛蟲的13大神奇之處吧。

多樣性之冠

已知的多毛蟲種類共享的特徵並不多。它們都有頭部、尾部和分節的身體。典型情況是,它們的每個體節都有一對類似於腿的疣足,尖刺狀的剛毛從疣足上冒出。正是這些剛毛賦予了其多毛蟲這個名稱。這種簡單的身體架構,正是多毛蟲的巨大多樣性的根基。疣足可以像船槳一樣用於遊弋,可以像腿足一樣用於在海底移動,還可以像勺子一樣用於在泥中挖洞。硬硬的剛毛讓多毛蟲難以被天敵吞食,有些多毛蟲的剛毛還含有毒素。生活在地道中的多毛蟲,使用疣足讓充氧的海水循環進它們居住的狹窄空間。一些多毛蟲還有羽毛狀外鰓。但任何規則都有例外,有些多毛蟲甚至沒有疣足。

挺過了5次大滅絕

多毛蟲及其親戚家族已經存在了很長時間。科學家在伯吉斯頁巖層中發現了多毛蟲化石,這個著名巖層中保存著大約5.05億年前寒武紀時期的許多軟體動物化石。像今天的多毛蟲一樣,許多遠古多毛蟲也有疣足、羽毛狀剛毛和伸出頭部的觸角。這些化石多毛蟲是已知多毛蟲最早的祖先。從寒武紀開始,地球上發生了5次生命大滅絕,其中一次殺死了大約96%的海洋動物。但海洋多毛蟲挺過了所有大滅絕,以至於才有今天我們所見的多毛蟲多樣性。

家族樹充滿神秘

多毛蟲至今已存在了超過5億年,最早的海洋多毛蟲已演化成今天的至少1萬種多毛蟲。漫長的演化時間,讓多毛蟲演化出種種差異和種種怪異特性,這大大增加了科學家歸類它們和描述它們之間相關性的難度。福卡德畢生都在研究這個課題。他在20世紀70年代)發表的一篇論文,闡述了在建立多毛蟲系譜圖方面的種種挑戰。接下來的數年裡,他發表了更多這方面的論文。他批評傳統分類法把多毛蟲分成兩大類:遊弋或爬行的多毛蟲與靜止的多毛蟲。其實,大多遊弋的多毛蟲最終演化成幾乎不動的多毛蟲,反過來也一樣。因此,傳統分類法行不通。此外,他注意到每一位分類學家都各自運用一種不同的特徵去分類多毛蟲,例如比較它們的咽頭。這樣一來,每一位分類學家創製的系譜圖和命名體系都不一樣。1997年,在學生的輔助下,福卡德完成了一項對多毛蟲之間相互關係的新研究。他們在這篇論文中指出,儘管他們的分類法仍可能不正確,但也算是前進了一步。

最耐熱動物之一

設想一下,把你身體的一半泡在一大鍋滾燙的水裡,並且一直這樣生活,你肯定完全受不了。但這正是一種多毛蟲——龐貝蟲的生活方式。它們生活在深海底的熱液噴口附近,在那裡,它們的尾巴一直處於超過60℃的水中。它們的頭部(鰓所在的位置)從它們管狀的身體上伸出,那裡的水溫是涼爽的21℃。在2013年的一項研究中,科學家把龐貝蟲帶出海底,調查它們能忍耐多高的溫度。龐貝蟲需要在類似於深海環境的壓力下生活,雖然科學家無法在把它們運送至實驗室的過程中為它們創製這樣的壓力條件,但它們在實驗室裡仍能忍受41.7℃的溫度(不過存活時間不長)。科學家認為,龐貝蟲與它們身上的細菌之間存在共生關係:龐貝蟲產生黏液餵養細菌,細菌則可能為龐貝蟲形成隔熱層。

繁殖方式像科幻

大多數海洋多毛蟲都以傳統的方式進行繁殖,即釋放卵子和精子到周圍海水中。但有一種多毛蟲生活在一種深海海綿中。它們習慣了慢悠悠、很少動的生活,只吸食從附近經過的食物。從海底遊到海面,這對於不擅長遊泳的它們來說,當然是一趟漫長而又危險的徵程。但對這種多毛蟲和其他一些種類的多毛蟲來說,演化過程帶給了它們一種合適的繁殖方式:把自己的「繁殖版本」派到海面,去完成危險的交配任務。為此,它們的尾部會長出沒有嘴巴和大眼睛的腦袋——生殖根。生殖根的消化道退化,以容納精子或卵子。

生殖根的肌肉系統重組,能勝任漫長徵途所要求的遊弋。交配時間到了,生殖根從多毛蟲身上分離,遊到海面釋放配子,一些生殖根隨後死亡。與此同時,這些多毛蟲剩下的身體依然棲息在海底,它們能為下一次繁殖製造更多生殖根。如果生殖根能在這趟徵程後存活,它的身體就回到完整的多毛蟲狀態,開始慢吞吞的生活,直到再次交配。不過,能產生生殖根的多毛蟲種類不多。對大多數多毛蟲來說,其生殖方式都是將整個身體都轉變為遊弋的精囊或卵囊(統稱有性節),排洩系統變得能容納和釋放配子,眼睛也變大,以便在海面感知光線。

沒有氧也能活4天

你可能對甲烷水合物這個詞感到很陌生,但它們已在海底下形成了數百萬年。它們呈結晶的冰狀結構,主要由富含能量的甲烷和冰組成。這樣的沉積物在全球海底都有發現,但人們過去認為只有微生物才能依賴於它們而生存,直到甲烷冰多毛蟲被發現。1997年,一個研究團隊偶然發現了從墨西哥灣海底凸出的一片巨大的甲烷水合物沉積層。科學家們看到,該沉積層上爬行著許多小蟲子——一個新種的多毛蟲。他們把其中一些活的多毛蟲帶回實驗室,發現它們成熟後無需氧也能存活96小時。科學家推測,這些多毛蟲依賴進食甲烷冰表面的活菌生存。它們或許也促進了這些細菌的生長:它們的搖曳疣足創生了沿著甲烷冰的水流,把新鮮的氧帶給它們自己,也帶給細菌。科學家對甲烷冰多毛蟲的存在感到興奮,因為它對人類探索外星生命有啟發。甲烷冰多毛蟲在如此極端的環境中也能生存,意味著在甲烷豐富的其他衛星和行星上可能存在生命。

模擬聖誕樹很容易

個頭小小、色彩繽紛、像是聖誕樹的聖誕多毛蟲,點綴著全球的熱帶珊瑚礁。它們的數量是如此之多,以至於它們看起來就像是從一座珊瑚礁的背上冒出的一座小森林。它們的大部分身體都隱藏不露,因為它們在活珊瑚中挖出管道作為家。從這些管道中,它們伸出被稱為輻棘的羽毛狀結構。它們用輻棘來呼吸,也用輻棘抓取浮遊植物或其他小顆粒當晚餐。危急時刻,它們會收回輻棘,藏身管道,直到險情結束。

多毛蟲也會假扮殭屍

有5種殭屍多毛蟲,它們如此得名,是因為它們喜歡吃海底腐爛動物的骨骼。它們當中大多數都是在吃鯨魚骨骼時被觀察到的,但如果有其他遺骸,它們不會挑食。殭屍多毛蟲皮膚產生的一種酸能溶解骨骼,這樣它們就能吃到骨骼裡的脂肪和蛋白質。殭屍多毛蟲沒有嘴或胃,而是依賴根系統進食。它們把根鑽進骨骼,生活在根表面的共生菌幫助它們消化食物。對於殭屍多毛蟲究竟怎樣攝取養分,科學家依然不清楚。科學家在骨骼表面只看到了雌性殭屍多毛蟲,這是因為雄蟲很小,並生活在雌蟲體內。一隻雌蟲體內就生活著數百隻雄蟲,它們由此避免了在深海散落的骨骼上尋找配偶的壓力。

「多毛」規則有例外

大多數多毛蟲都名副其實,但有一種多毛蟲只有兩根剛毛,這兩根剛毛與這種多毛蟲的體長一樣長,剛毛表面覆蓋著一種稀釋的黏性組織。這兩根剛毛就像是從腦袋兩側伸出的角一樣,它們很可能被用於在多毛蟲遊動時感知周圍情況。這種多毛蟲是敏捷的遊泳高手,它們的身體兩側排列著肌肉發達的疣足。它們很可能憑藉速度靈活地避開掠食者,但它們還有另一種防禦手段:它們是為數不多的幾種能生物發光的多毛蟲之一。受到威脅時,它們的疣足能夠發射閃光誤導捕食者,它們則趁機逃離。

複雜的大眼睛

浮沙蠶科多毛蟲擁有的複雜大眼睛,可媲美頭足類動物和脊椎動物的照相機似的眼睛。它們有角膜、虹膜、晶狀體及高解析度視覺(人也擁有這樣的視覺)所需的其他結構。此外,它們的視網膜像頭足類動物的那樣朝著光,而不是像我們人類的那樣背著光,這意味著這些多毛蟲沒有脊椎動物那樣的盲點。大多數浮沙蠶科多毛蟲生活在海水上層200米範圍內,在這裡它們能看見陽光。它們的身體細而長,它們的眼睛直徑可達身體直徑的兩倍。它們的身長讓它們難以迅速或優雅地移動,但它們的敏銳視覺讓它們不容易落入「虎口」,因為它們在很遠處就能看見捕食者,所以有足夠時間逃生。

龐貝蟲

多毛蟲也搞「機會主義」

海洋多毛蟲並非都見於管道或海底,現已發現近400種多毛蟲與其他無脊椎動物關係密切。一些多毛蟲能從與一些無脊椎動物的共生中得到好處,它們不會傷及宿主,而其他一些多毛蟲則會通過寄生而造成宿主犧牲。有一種多毛蟲被發現與超過30種不同的無脊椎動物共生,其中包括海星和多種管足動物。這種小小的多毛蟲因為海星而有了安全的家。尋找宿主很可能是一項挑戰,但研究表明這種多毛蟲能追尋宿主發出的化學信號。

個頭小小 本領很大

有鱗多毛蟲的扁平身體,覆蓋著被稱為翅鞘的鱗片。這種多毛蟲看起來有點像住在海洋裡的不倒翁。作為一種防禦機制,它們的鱗片掉了可以再生。有些有鱗多毛蟲的鱗片會產生生物發光,這會對捕食者形成誤導和威懾。有鱗多毛蟲是肉食動物,捕食其他小型無脊椎動物,例如螃蟹、海星、海螺甚至其他多毛蟲。一旦你看見它們的上顎(嘴巴),就能理解為什麼這些小小的蟲子能把其他無脊椎動物當點心吃。許多有鱗多毛蟲都很小,但一些深海有鱗多毛蟲身長可達30釐米,例如,南極海域就存在巨型有鱗多毛蟲。

方背鱗蟲

「烏賊多毛蟲」就是多毛蟲

2017年,在探索蘇拉威西海的深海時,科學家通過真空泵吸上來一種奇異的「嵌合動物」。它擁有多毛蟲的身體,但頭上有許多像烏賊的那樣長長的附器,因而它被科學家戲稱為「烏賊多毛蟲」。但事實上,它是完完全全的多毛蟲,而不是真正的嵌合動物。烏賊多毛蟲頭上有10根觸角,觸角不僅粗,而且幾乎與身體等長。其中8根用於呼吸和感知,2根用於從水中抓取微粒食物。烏賊多毛蟲還有6對羽毛狀的感覺器官——頸器,它們基本上相當於鼻子。烏賊多毛蟲用船槳似的疣足和剛毛構成的「扇子」推動自己前行。烏賊多毛蟲的模樣已經夠驚人了,但科學家發現它真正奇妙之處在於它看來是一個過渡物種。它兼具遊弋多毛蟲與海底多毛蟲的特徵,這有助於科學家探明多毛蟲的演化歷程。福卡德在烏賊多毛蟲被發現後說:「它(烏賊多毛蟲)的身體真是妙不可言,它讓我欣喜若狂。」

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  • 地球上五次生物大滅絕,無數物種徹底消失,人類或許正經歷第六次
    寒武紀大爆炸以後,地球出現過形形色色的生物,但最終卻因氣候的變換,生存環境的改變,而導致滅絕,其中,最著名的生物大滅絕共有五次,今天就來說一下地球上的五次生物大滅絕,看完之後,我們會發現生命原來如此脆弱,而我們人類,可能在經歷第六次的到來。
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    而地球生物從出現到現在也僅僅是6億年,但是地球生物在這佔據不到地球三分之一的6億年裡,生物已經遭受過5次物種大滅絕了! 今天,我們就來說說這已經發生過的五次生物大滅絕,以及已經悄然臨近的第6次生物大滅絕!
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  • 地球經歷五次生物大滅絕,第六次已經來臨,人類會是罪魁禍首嗎?
    而地球生物從出現到現在也僅僅是6億年,但是地球生物在這佔據不到地球三分之一的6億年裡,生物已經遭受過5次物種大滅絕了!今天,我們就來說說這已經發生過的五次生物大滅絕,以及已經悄然臨近的第6次生物大滅絕!
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  • 地球正經歷第六次「大滅絕」?為給高等生物讓路,人類已停止進化
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  • 地球曾經經歷了5次大滅絕,也許我們正經歷第六次
    ,在地球的歷史中,世界的物種也經歷過五次大滅絕,毀滅的方式各不相同,我們就來聊聊這可怕的「生物大滅絕」滅絕又稱滅種,指某個物種完全消失的自然過程,能造成一個物種滅絕的原因有很多。,生物的蹤跡幾乎消失,這次滅絕在地質學上叫「超級地幔柱滅絕事件」,即第二次生物大滅絕。
  • 第6次生物大滅絕即將到來,盤點人類若是毀滅,原因不外乎5種
    ​地球上曾經經歷過超過5次以上的生物大滅絕事件,當然這僅僅只是人類能夠窺探到的歷史上地球所經歷的部分。每一次的生物大滅絕都至少導致地球75%以上的生物都滅絕了,尤其是發生在二疊紀和三疊紀時期的生物大滅絕。大約有97%以上的生物都遭遇了滅種,如今雖說地球生物看似還紛繁複雜,但其實僅剩餘不到巔峰時期的1%。
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    你們知道在人類之前的那些生物為什麼都滅絕了嗎?地球一共經歷了多少次這樣的物種滅絕事件?在瑪雅文獻中所記載的5個太陽紀中,就詳細的記錄了他們滅絕的原因。無獨有偶,在世界歷史上,地球的物種也經歷了5次大滅絕,那這五次滅絕事件都有哪些原因呢?
  • 第三次生物大滅絕
    在地球長達46億年的漫長歲月中,曾經發生過多次可怕的災難,並且每次災難都會導致成千上萬的物種滅絕。而這其中最為嚴重的一次,發生在2.5億年前的二疊紀。史稱:第三次生物大滅絕。而關於二疊紀生物大滅絕的確切原因,目前還沒有定論。但是,最普遍被人們接受的,便是小行星撞擊地球說。
  • 為什麼會有五次生物大滅絕?第六次生物大滅絕什麼時候會來臨?
    尤其是當生態環境遭到破壞時,生物大滅絕的悲劇就會在地球上發生。迄今為止,地球上一共發生了5次生物大滅絕,和數不清的小滅絕。根據大衛.駱普與傑克1982年發表的論文中指出,地球至少經歷過5次生物大滅絕,現在也有部分科學家提出,地球正在經歷第六次生物大滅絕。
  • 在現存的生物中,有沒有成功躲過了五次滅絕事件的生物?
    地球上確實存在經歷了五次大滅絕事件還存在的生物,最常見也是在地球上生存時間相對較長的就是藍藻了。作為最古老的原核生物之一,藍藻早在距今約30億年前就已經出現在了地球上,而且到現在只要你想,你可以在大多數的淡水中找到它們。
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  • 地球第六次生物大滅絕已經開始了嗎?
    當然不是,事實上,地球在近5億年的生命歲月裡,共發生過五次生物大滅絕事件,而在5億年前相信也有大型滅絕滅絕的發生。只不過年代太過久遠,我們已經很難通過地質結構有所發現。通過地質結構發現的,第一次生物大滅絕發生於4.4億年前的奧陶紀末期,又稱奧陶紀生物大滅絕,此次災難曾導致大約85%的物種絕滅。
  • 地球自我「清理」的5次生物大滅絕,專家:第6次現在正在進行!
    地球是我們共同的家園,在地球這麼多年的歷史中,出現過許許多多的生物,但是仿佛地球有一個自我「清潔」系統,像輪迴一樣,地球上的生物似乎都在經歷著滅絕到新生的一個過程。例如史上的5次生物大滅絕,每隔個幾千萬年都會出現一次。
  • 帶你來認識農村這樣奇怪生物,最後一種像外星生物
    大千時間無奇不有,上期我介紹了幾個農村奇特生物受到大家的喜愛,留言評論的很多。最近兩天還有人在私聊我說:不是說還有續集嗎?怎麼還不更新。這不我就來了。今天繼續為大家帶來幾種農村奇特生物。近幾十年野外的穿山甲被盜獵的太嚴重了,這種美麗又奇特的生物已經邊臨滅絕了,所以再次呼籲大家一定要愛惜野生動物,千萬不要傷害他們。
  • 地球上5次生物大滅絕,分別是什麼原因造成的?
    奧陶紀生物大滅絕大約在5億多年前,地球迎來了第一次生物大滅絕奧陶紀生物大滅絕,在此次滅絕事件中,共有85%的生物死亡,其中主要是海洋底棲生物,引起滅絕的主要原因可能是伽馬射電暴。雖然當時地球上已經出現了種類繁多的生命,但如果你穿越到此時的地球,站在陸地上你將尋覓不到任何生物的蹤跡,這是因為此時所有的生命都在海洋中。然而在大約5億多年前,地球生物開始大量滅絕。造成該現象的原因有一個比較主流的假說:伽馬射電暴。
  • 地球歷史上經歷的五次大滅絕事件,期待不會有第六次
    地球歷史上第三大規模的生物大滅絕事件,而且奧陶紀-志留紀生物大滅絕還具有兩個間隔數千年的滅絕高峰。奧陶紀的大部分生命還生活在海洋裡,因此諸如三葉蟲、腕足類和筆石類等海洋生物的數量急劇下降。大約有85%的海洋生命滅絕。滅絕原因據稱是南半球出現了巨大的冰川,導致氣候變化和海平面下降,並使海水化學成分發生了改變。