被吃掉還能活下來的動物:毫髮無損穿過掠食者消化道

一條鉤盲蛇（學名：Ramphotyphlops braminus）

　　新浪科技訊 北京時間4月28日消息，據國外媒體報導，有少數動物被吃掉後還能存活下來，這種技能或許幫助它們開拓了新的棲息環境。

　　2012年，一位生物學家在東南亞的東帝汶進行調查時，發現了意想不到的一幕：一條鉤盲蛇（學名：Ramphotyphlops braminus）扭動著從一隻黑眶蟾蜍的後部爬了出來。來自英國伍爾弗漢普頓大學的馬克·奧榭及其同事偶然間目睹了這一過程，他們在一塊石頭下發現了這兩隻動物。這是科學家第一次發現被蟾蜍吃下去的獵物還能存活，也是第一次發現像鉤盲蛇這麼大的動物經過消化道後居然還能安然無恙。「一種有肺的脊椎動物能存活下來，實在太讓人驚奇了，」奧榭說道。

　　動物幼體或一些小型海洋無脊椎動物能毫髮無損地穿過某些掠食者的消化道，但體型較大的獵物很可能在被抓到之後就立刻被咬死。即使躲過了牙齒的撕咬，在經過掠食者的喉嚨時，獵物也會受到致命的擠壓。

　　等待獵物的還有更可怕的問題。大部分獵物在接觸到掠食者胃裡的胃酸之前就已經死去，接著它們的組織將被胃酸分解、消化。在掠食者的消化道深處，獵物或許還要面臨缺氧的挑戰。

　　不過，如果是被蟾蜍或鳥類囫圇吞下的獵物，生存的機率可能會高一些。這些動物在吞咽之前，往往先把食物堆在喉嚨後部，這或許會增加獵物安全進入消化系統的機會。

一隻粗皮漬螈

　　在某種程度上，這或許正是一種劇毒兩棲動物——粗皮漬螈（學名：Taricha granulosa）——在被青蛙吞食之後還能全身而退的原因。一旦進入青蛙的胃部，這種蠑螈的毒素會在胃酸發揮作用之前殺死青蛙。接著，粗皮漬螈只需要轉過身，經過死亡青蛙的喉嚨，從它的嘴巴爬出來。

　　然而，鉤盲蛇並不能殺死蟾蜍，而且它經過的路線要長得多——從蟾蜍的嘴巴到肛門。相比其他許多物種，鉤盲蛇有著自己的優勢。它們身體細長，寬度只有幾毫米，可以毫不費力地挖洞或穿過狹小的縫隙。對鉤盲蛇來說，穿過狹窄的蟾蜍消化道應該不是太大的挑戰。

　　奧榭認為，鉤盲蛇在蟾蜍消化道中是主動地爬行，而不是像其他食物那樣被收縮的肌肉推著向前。還有一個對鉤盲蛇有利的因素是蟾蜍較早之前的攝食情況。在吞下鉤盲蛇之前的幾個小時裡，這隻蟾蜍可能沒有吃多少東西，從而使它的消化道變得「乾淨」許多。如果真是如此，那鉤盲蛇的「求生之旅」應該沒有花費多少時間，這也減少了它暴露在消化液裡的風險。

　　不過，起決定性作用的很可能是鉤盲蛇的皮膚。緊密、重疊的鱗片不僅使鉤盲蛇能在陸地上爬行，也幫助它們阻擋了胃酸的侵襲，保護脆弱組織和器官免受傷害。其他一些蛇類的鱗片在移動時會稍稍分離，因而可能不具備類似的保護效果。

　　幾乎可以肯定的是，鉤盲蛇面臨的最大問題是一段較長時間的缺氧。作為一種掘洞生活的動物，加上體型嬌小，鉤盲蛇只需要很少的空氣就能存活。但是，這種耐受性也是有限度的。「理論上，穿過消化道的時間將決定它能否存活，」奧榭說道。

　　研究人員並不知道鉤盲蛇經過蟾蜍消化道的時間。不過，儘管鉤盲蛇成功從蟾蜍消化道爬了出來，但它還是在大約5小時後死亡了。研究者並沒有對鉤盲蛇進行死後檢查，但他們認為，這條蛇可能死於缺氧導致的併發症。「我們想不到其他任何能殺死它的因素，」奧榭說道。

　　蝸牛在穿越消化道方面的能力可能要勝過鉤盲蛇，因為它們在低氧環境下也能生存。在2011年發表的一篇論文中，日本東北大學的裕也一郎（Shinichiro Wada）等人介紹了這樣一個實驗。他們用一種微小的蚤蝸牛（學名：Tornatellides boeningi）餵食暗綠繡眼鳥，觀察它們能否完整地經過後者的消化道。大約15%的蚤蝸牛倖存了下來，整個過程大約花了20到120分鐘。該實驗第一次證實了陸地蝸牛可以在經過鳥類腸道消化後存活下來。「在沒有完全暴露在消化液的情況下，蝸牛能夠承受短時間的消化過程，」裕也一郎說道。

　　蝸牛的忍耐力很可能來源於它們的外殼，這是天然的盔甲。但裕也一郎和同事們發現，蝸牛的大小也是生存的關鍵。他們對鳥糞中的蝸牛外殼進行了測量，發現寬度在2.5毫米左右的蝸牛基本能保持完整，而體型更大的蝸牛則遭受到了嚴重的外殼損壞。他們還認為蝸牛分泌的黏液可能會對酸環境有一定的抵抗作用，但這一觀點還需要進一步檢驗。

　　需要指出的是，較大的蝸牛似乎偶爾也能從鳥類腸道的消化中存活下來。來自捷克布拉格查理大學的Jasna Simonova發現，外殼比蚤蝸牛大得多——直徑達到17毫米——的蝸牛有時在經過多種不同鳥類的消化之後，還能完整地保存下來。

秀麗隱杆線蟲

　　另一個令人意想不到的「腸道穿越者」是一種線蟲——秀麗隱杆線蟲（學名：Caenorhabditis elegans）。德國基爾大學的欣李希·舒倫堡（Hinrich Schulenburg）及其團隊在採集於德國北部的蛞蝓腸道內發現了這種線蟲。之後，他們在蛞蝓糞便中驚訝地發現了活著的線蟲。

　　「它們似乎是被蛞蝓從嘴巴吃進去的，這很不尋常，因為蛞蝓具有一個研磨的器官，應該會摧毀它們，」舒倫堡說，「而且我們不知道它們是怎麼從酸性環境中存活下來的。」在蛞蝓和蚯蚓體內還發現過另一種線蟲，但它們是營寄生生活，通過刺入腸道的方式進入宿主體內。

　　研究團隊還驚訝地發現，不僅幼年線蟲能從消化過程中存活，成體線蟲也可以。幼蟲在發育階段具有較為堅硬的表皮，可以起到保護作用，因此通常要比完全成熟的成蟲更能耐受惡劣環境。「這還完全是一個未解之謎，」舒倫堡說道。這些秀麗隱杆線蟲似乎經常能在蛞蝓的腸道消化中存活，但它們從不會在蛞蝓體內逗留超過一天的時間。

　　「腸道旅行」在陸地上較為罕見，但似乎在水生環境中更為普遍。荷蘭烏得勒支大學的Casper van Leeuwen及其同事發現，一些成年水生蝸牛在被綠頭鴨吞食之後依然能存活下來。一種介形蟲的雌性個體也能在康氏亞口魚（學名：Catostomus commersonii）的消化道中存活，而貽貝在穿過海葵消化腔時，如果雙殼緊閉，就能夠避免被消化的命運。Van Leeuwen及其團隊推測，在潮溼環境中對生命有利的一些特徵，可能幫助了這些無脊椎動物在潮溼的腸道內部環境中存活下來。

　　存活率也與掠食者的消化系統類型有關。有些動物更傾向於吃進更多的獵物，而不注重消化的效率，比如某些鳥類。食物往往很快經過這些動物的消化道，其中一部分可能未經消化就被排了出去。

　　由於穿越消化系統的現象具有一定普遍性，可以推測，這種現象可能會在一些動物種群中留下印記。對於一些移動能力較弱的物種，這可能是一種非常重要的運輸形式，使它們能佔據遙遠的新環境。

　　暗綠繡眼鳥

　　裕也一郎及其同事觀察的蝸牛或許正是如此。這些蝸牛採集於母島——日本小笠原群島群島中的一個島嶼。它們在周圍島嶼上的分布模式似乎只能歸功於鳥類的幫助。此外，科學家在地理間隔遙遠的蝸牛種群之間發現了基因傳遞的證據，這也可以用鳥類腸道的運輸來解釋。裕也一郎的團隊發現，在暗綠繡眼鳥數量較高的地區，蝸牛的遺傳多樣性也更高。

　　「這些證據有力地表明，陸地蝸牛可以藉助掠食性鳥類進行傳播，」裕也一郎說道。此外，他們還觀察到一隻蝸牛在被鳥排洩出來之後開始產卵，這表明即使只有一隻蝸牛遷移到新的環境，也足夠發展出一個新的種群。

　　舒倫堡推測，蛞蝓腸道內的秀麗隱杆線蟲可能也是在「搭便車」。此前有研究發現，這種線蟲會附著在潮蟲的腳上，從一個地方轉移到另一個地方。另一種可能性是，蛞蝓腸道本身就對秀麗隱杆線蟲很有吸引力：它們可能以蛞蝓腸道內的細菌為食。「還有可能是，它們會等待蛞蝓死亡，以生活在屍體上面的細菌為食，」舒倫堡說道。

　　2014年，德國漢堡大學的Jan-Jakob Laux及其團隊首次記錄了一種利用鳥類消化道進行運輸的昆蟲。他們推測，一種水葉甲——平角水葉甲（學名：Macroplea mutica）——可以藉助綠頭鴨進行傳播，因為它們經過後者的腸道消化後依然能保持完整。這種昆蟲在古北界的廣泛分布一直被視為未解之謎，因為它們的移動能力並不強。

　　說回鉤盲蛇的例子，它的經歷很可能只是一場意外。奧榭認為，蟾蜍可能把這條蛇誤認為是蚯蚓，而蚯蚓是蟾蜍的主要食物。「我很確定那隻蟾蜍並不知道自己吞下了一隻脊椎動物，」他說，「它以為這只是一條比較光亮的蚯蚓。」

　　一些蟾蜍物種的確會捕食盲蛇，但這些盲蛇在被吃掉之後，還未發現有成功逃脫的。然而，盲蛇或許能藉助另一種動物的腸道來完成運輸任務，那就是貓頭鷹。

　　有一些報告顯示，盲蛇會出現在貓頭鷹的巢穴中。它們怎麼到那裡的，我們還不得而知。一些研究者認為，盲蛇會爬到樹上，以貓頭鷹鳥巢碎屑中的無脊椎動物為食。另一種觀點認為，貓頭鷹把盲蛇抓到巢裡，作為雛鳥的食物。

　　奧榭並不懷疑盲蛇的攀爬能力，但它們必須首先確定貓頭鷹鳥巢的位置，否則就只是偶然出現在鳥巢裡。另一方面，貓頭鷹用盲蛇餵食雛鳥時也困難重重，因為盲蛇在被觸碰時會捲曲、打結，並可能在掉落的時候迅速鑽到鳥巢深處。

　　「我認為更可能的情況是，它們是偶然從貓頭鷹的腸道裡排出來的，」奧榭說道。與蟾蜍一樣，貓頭鷹經常未經咀嚼就把獵物吞下肚子。

　　如果掠食者是在無意中吞下了活的動物，那它們的健康會受到什麼影響呢？舉例來說，腸道寄生蟲往往通過食物和水進入動物體內，然後在腸道裡定居下來。舒倫堡認為，秀麗隱杆線蟲可能事實上就是一種寄生蟲。「如果真是如此，那就太令人興奮了，」他說，「我覺得這是可能的。」

　　一些線蟲物種確實是寄生蟲，而其他一些物種則可以在自由生活和寄生模式之間切換。秀麗隱杆線蟲被認為是非寄生性的，如果能找到它們營寄生生活的證據，或許將為寄生動物的演化研究提供新的線索。

　　「研究生物體變成寄生生物的適應過程和其中的分子機制，以及需要哪些特徵才能使它們有時以寄生蟲形式存在，有時則不是，這將是一個令人興奮的系統課題，」舒倫堡說道。作為具有神經系統的最簡單動物體之一，秀麗隱杆線蟲已經成為生物學研究中廣泛使用的模式生物。

　　裕也一郎也提出了類似的想法，他認為蝸牛和鳥類之間的相互關係可能已經涉及到了寄生狀態。他在所研究的許多蝸牛身上發現了寄生性的扁蟲，並據此認為鳥類可能是這些扁蟲的最終宿主。或許扁蟲是將蝸牛作為某種「特洛伊木馬」，以最終進入鳥類的腸道。「目前我正在研究這種聯繫，」裕也一郎說道。

　　不過，「腸道穿越者」可能不僅僅是為了自身利益而利用掠食者：它們也可能給掠食者帶來好處。舒倫堡認為，通過取食蛞蝓腸道內的細菌，秀麗隱杆線蟲會給腸道微生物群落帶來正面的影響。「一些攝食細菌的生物體會幫助改善微生物群落的多樣性，」他說道。（任天）