說起海水水族，小丑鑽海葵這樣的畫面堪稱經典。但如果隨便問一個人，用一種動物代表海底世界，恐怕人們會脫口而出「海星」。很多人到海邊遊玩都會帶一個海星回去，曬乾了放在書架上，以此作為自己對海濱美好時光的回憶和戰利品，當然小編還認為海星象徵著幸運~
海星（Sea star）的生物學分類屬於棘皮動物門（Phylum Echinodermata）海星綱（Asteroidea），是當之無愧的海洋環境象徵。事實上，它們確實海底世界裡絕無僅有的生物，很多時候佔主導地位。雖然數量龐大，但它們的主導地位並非源於此。其真正原因是海星是海洋環境中的基石物種（Keystone predator）。所謂基石物種是指能夠主動控制和構建生態環境的物種。（譯者注，簡單的說基石物種的存在與否會直接影響相同生態環境中其它生物的多樣性。）下圖是赭石海星（ochre star, Pisaster ochraceus）。事實上，基石物種這個詞來源於這種最普通的海星給北美海岸潮間帶環境帶來的變化。
（圖為赭石海星，大約直徑5英寸。當然，圖片中的海星並不像其名字一樣是紅褐色的。它有兩種體色的變種，這是最吸引人的一種顏色）
如果你去過礁石叢生的海邊，那你一定對潮間帶環境都比較熟悉。潮間帶裡的各層生活環境與海底是平行的。以東北太平洋潮間帶為例，陸生動植物的特徵沒有延續到大海的邊緣，它們的分布在海拔幾英尺的地方結束，從而形成了一個既沒有陸地生物也沒有海洋生物的地帶。這就是潮間帶，潮水最高位與最低位之間的地帶。一般情況下，潮間帶的最高點通常是光禿禿的巖石，很少有生物。那裡的環境中鹽度太高，陸地生物不能適應，同時又沒有足夠的水覆蓋，海洋生物難以生存，只有頑強的金色殼狀地衣能生存。在位置更低些，能夠被更多波浪覆蓋的地方則被貽貝統治。波浪並不十分兇猛的地方，貝的種類也很多。有Mytilus edulis/trossulus/galloprovincialis等品種，從外觀可以直接區別它們。再低一些的位置被不同種類的藤壺覆蓋。再向下則布滿了潮間帶海葵（Anthopleura elegentissma）。最下層是佔統治地位的藻類。
潮間帶附近的巖石多陡峭，密密麻麻的分布著裂口和縫隙。在浪湧上升的通道中，大型的綠海葵（Anthopleura xanthogrammica）很常見，而垂直的巖石壁上更多見紫色或橙色的海星（Pisaster ochraceus），它們是本文的主角。這些海星是相對強勁的動物，直徑可達6英寸，身體堅固厚實。
大約40年以前，一位華盛頓大學的研究人員想通過有趣的實驗確定海星在這個生態環境中的作用。接下來的幾年裡，他在每次退潮時都到華盛頓的一片潮間帶清除海星。幾年後，那片潮間帶海灘發生了奇妙的變化。原來生長在這裡的1-3英寸長的貽貝急速生長，長度達到了8-14英寸。它們的瘋狂生長導致大量藤壺死亡。同時，原來生長在下層的海藻也逐步向上層蔓延，分布在較淺的礁石上。四年後，藤壺絕跡，只剩下貽貝和海藻。
Pisaster海星是有選擇性的獵手，專門以貽貝為獵物。貽貝生長的最低位置正是海星在退朝後活動的最高位置。由於沒有海星出沒，貽貝在海水充足，食物充足的條件下迅速生長。實驗前，當海星吃不到貽貝時會選擇吃藤壺，而現在沒有海星制約，藤壺的體型也變大了。而藤壺緊接著又變成了海藻附著的極佳位置，茂密生長的海藻又殺死了藤壺。基本上，在沒有海星清理貽貝和藤壺的時期，這裡生態系統中的競爭對手在重新分配角色，相互關係發生了很大的變化。研究者Robert T. Paine把海星命名為這裡的基石生物，沒有它們在生態系統中扮演的重要基石作用，原有的生態會很快崩潰。
你當然要問，這與我們的礁巖生態有什麼關係呢?
礁巖生態如同進行實驗的潮間帶，生物的多樣性離不開海星的捕食行為。礁巖生態中，棘冠海星（Acanthaster planci）也是極為重要的基石生物。礁巖環境中較高位置處多為生長速度快，競爭能力強的小水螅體硬骨珊瑚。在水族箱裡我們稱之為SPS珊瑚。正如大家知道的，如果光線、水流、食物等條件都適合的話，這些珊瑚會瘋長，甚至於燒死其它珊瑚。在生物的競爭中，第二名只能贏得死神頒發的銀牌。對於這些生物，其實沒有什麼競賽，只有生與死的抉擇。
（圖為棘冠海星。這個個體直徑約15英寸）
你也許還要問，既然SPS競爭能力那麼強，為什麼在它們生長的區域還有很多種其它珊瑚？
這個問題與進行實驗的潮間帶海灘的情形是一樣的。棘冠海星是捕食SPS珊瑚的主要獵手，但不是唯一的獵手。
它們穿梭於珊瑚礁之間，以珊瑚為食。但它們並不是吃所有珊瑚，也不是成片的吃。它們往往吃一株珊瑚，然後在其周圍遊逛，再吃另一株。如果有大量的棘冠海星出現在某個區域吃珊瑚，其結果不是整片珊瑚的全部死亡，而是給整片珊瑚留下珊斑駁陸離的傷痕。
這樣的珊瑚礁看起來非常可怕。但這些斑駁陸離的白骨正是新生的漂流期珊瑚蟲所能附著的唯一的地點。自然界珊瑚間的距離遠遠超過它們在水族箱中的距離。一般手掌大的珊瑚間距有一英尺或更多。如果超過了這個安全距離，它們會相互攻擊。在生存空間的競爭過程中，失敗者會死亡。為何會有這樣的距離概念，因為任何一個珊瑚蟲幼蟲如果生長在一株中型珊瑚附近6英寸內，都將會被競爭對手殺死。
棘冠海星狩獵後的死亡地帶為新生的珊瑚蟲提供了生存的空間。珊瑚幼蟲，被稱為planulae，體型大小與水族箱內的褐色扁蟲差不多，能在水中遊泳。珊瑚蟲一生中只能做這一次決定，一旦這些成熟的浮遊幼蟲選擇了定居點，就再也不能反悔了。珊瑚向海水中產卵，卵子在海水中受精發育成幼蟲。珊瑚的卵黃存儲著能量，幼蟲以這些能量為食物。它們不進食，幾天後，與小扁蟲很像。這些小傢伙在底部遊動，幾分鐘後就會接觸到一些表面，並用身體的前部接觸表面。實際上，它們是在品嘗表面的「味道」，以辨別是否適合定居和生長。如果這個區域的珊瑚很多，它們將成為其它珊瑚的每餐。但是，如果遇到開放的區域，只有細菌和某些藻類在此生長，其「味道」還是不錯的，珊瑚幼蟲便會定居在此表面。在接下來的幾天裡，它會變成單獨的珊瑚水螅體並開始生長。而這些空白空間只能是那些珊瑚獵手在此捕食，甚至是幾年前狩獵的結果。幾年後，當年的森森白骨已經不見了，獵手們又回來捕食了。在這樣周而復始的循環中，珊瑚的多樣性得以保持。
那麼，到底什麼是海星，它們怎麼捕食呢？
海星被歸類為棘皮動物門中，棘皮動物共約6000種。所有的海星都生活在海洋中，大部分是中等體型，微型的海星很少，但沒有一種是微觀級別的。大多數海星生活在海底環境中。
棘皮動物主要有六個類; •Crinoidea類，羽毛星星。 •Asteroidea類，海星。 • Ophiuroidea或brittle類，蛇海星，脆海星。 •Echinoidea類，海膽。 •Concentricycloidea類，sea daisies。 •Holothuroidea類，海參。
此外，還有很多棘皮動物的化石可供研究它們的進化。與其它生物門類相比，棘皮類這是個奇怪的生物種類。它們最主要的特點是缺乏普遍定義的前與後，而且多為徑向對稱結構，與海葵和珊瑚很相似。其徑向對稱是進化或派生的結果。但是，它們從生命進化的開始階段是具有雙端結構的，即前面和後面，然後經過一系列的戲劇般的變態過程才獲得了徑向的結構。海參和一些海膽已變得具有相當的雙端結構，甚至有了前後左右的結構。大多數棘皮動物是徑向對稱的，並且多是5段輻形對稱，或5的倍數。
它們完全沒有頭，大腦，大型明顯的感官結構。除了幾條較大的神經外，它們的神經結構都非常微小，而且特別分散，需要用電子顯微鏡才能看到。人們對棘皮動物的基礎知識少之又少。由於沒有大腦，很多行為只被認為是簡單的反射。然而，它們也有很複雜的行為表現，其中的奧秘還不得而知。它們體內有碳酸鈣和碳酸鎂混合的骨骼。除鉛筆海膽的刺以外，所有棘皮動物骨骼機構都在體內，因此，海膽的刺包括其它棘皮動物的刺都是被組織所覆蓋的。這一特性對水族愛好者非常重要，因為這種結構從外面是完全看不見的。棘皮動物的身體多為中空結構，體內是薄薄的組織構成的線狀空腔結構。
海星也許是最經典的棘皮動物，也是大家最容易想到的棘皮動物。它們屬於海星類（Asteroidea），有大約1500種。儘管身體有些僵硬，但海星還是有或多或少的扁平結構和靈活的身體。每個觸手下都有2排或4排管足。
（圖為粒皮瘤海星（Choriaster granulatus），12英寸寬，看起來相對臃腫，身體極其僵硬和死板。這也是一種以珊瑚為食的海星）
管足是棘皮動物特有的外部系統組織，融合了步帶系統和體液系統。管足是液壓系統，內部由成千上萬的管道和閥門構成。每根管足都由管子相連到觸手的中心。體液會被泵送到每根管足，每根管足的閥門是可以單獨關閉的。海星的觸手中，小氣球樣的結構被稱為壺腹（ampulla）從管足中伸展出來。整個管足看起來像一個可以彎曲的未開口的滴管。當滴管頭（壺腹）肌肉收縮，壺腹內的體液被壓入管中，管足就延長了。當壺腹肌肉放鬆，液體又會流回壺腹。管足與身體相連，可以收縮。大多數海星管足的頭部有帶粘合作用的墊，起到臨時吸附物體表面的作用。因此，當海星行走時，管足會配合著進行伸展和收縮。當管足接觸到物體表面，有膠狀物質把管足黏貼到表面上。海星行進時，管足的運動方式就像我們用雙腿走路一樣。當一個伸展周期結束時，膠狀物被釋放，管足從表面上收縮回觸手中。現在，想像管足很容易，控制也很容易，可你能想像幾根管足呢，海星有多達40000根管足，移動速度相當快。沒有大腦來控制和協調，這一切是如何完成的呢？任何棘皮動物的神經基礎行為我們都尚不了解。
（圖為粒皮瘤海星海星的內部結構）
每個觸手內都有兩個幽門盲囊和兩個生殖腺，雖然只有一個很清晰。從這個角度看，海星的腸道是位於其中心的，嘴在其內部。腸道結構用各種各種不同顏色表示，紅、粉、紫、橙和棕。性腺是黃色的，步帶用藍色表示。
海星體內腸道很短，由位於身體中間的口開始，向上在體表中間的肛門處結束。口朝下，口以內就是食道。胃的第一部分就位於此，被稱為「心臟」胃。這部分在進食時可以翻出一些，但不是全部，最初的消化在腸道以外。心臟胃連接到「幽門」胃，這個「胃」基本上是食物儲存的核心器官，而且從它延展出兩個麻袋狀的結構，位於到觸手中，稱為幽門盲囊，有儲存食物的功能，可以伸縮性強。幽門胃接下來是很短的腸通向肛門。這裡連接著一對不明作用的直腸盲囊。
在幽門盲囊上或鄰近幽門盲囊是性腺，其出口位於每隻觸手的端部。性腺外表沒有兩性差異。海星有很多種不同的進食方法。包括赭石海星和棘冠海星在內的很多海星，進食時將心臟胃吐出來，在體外消化大部分食物。而翻砂海星則把食物吃到體內消化。體型最大的海星之一多腕葵花海星(Pycnopodia helianthoides)會將食物吃進體內。在檢查這些海星所吃的食物的時候，我發現其中兩隻體內仍有鳥類的殘骸，這表明它們甚至能捕捉鳥類。其它海星如藍指海星（ Linckia laevigata）被很多魚友引入水族箱，它們在消化的時候會把整個胃吐出來，仿佛要消化掉這個世界。它們吃海綿，小的微生物，小型固定生長的生物，以及其它不能走動的。最後還有血海星（Henricia）類，它們在溫帶海域很常見，進食時伸展開觸手，吐出大量粘液圍繞。浮遊生物被粘在粘液上，海星再將浮遊生物連同粘液一起吃掉。
（圖為太陽花海星（Pycnopodia helianthoides）。直徑可超過5英尺，內部進食型。東北太平洋主要捕食者）
飼養海星需要的關注
在海洋中，海星往往是令人愉悅的觀賞動物。來自礁巖水域的海星很可能是捕食珊瑚的高手，將這樣一隻海星放入水族箱就像開始一場軍事演習。有些中型海星可以飼養一段時間，但不久後會被餓死，因為它們以海綿和被囊動物為食。
很少品種的海星可以在水族箱裡成功飼養。也許這幾種是最普遍的：小型的cushion海星，很可能屬於Asterina。這些海星是灰色的、白色或綠色的，直徑差不多1.5英寸。它們以分裂繁殖，很少看到每個觸手都完整的個體。大概有三種不同的類型，可能是不同的物種。最常見的一種以藻類和薄膜狀物質為食。第二種很少見，以紐扣和軟珊瑚為食。最少見的白色品種以硬骨珊瑚為食。還好，在水族箱中控制它們還算容易。如果你發現它們有做壞事的傾向，定期消滅就可以了。
大型海星在水族箱內飼養成功率極低。像巧克力海星和翻砂海星（sand-sifting star）因為是超強的捕食型，不易維護。翻砂海星可以在短時間內攪動活沙床。只有林卡海星（ Linckia）這種大型海星能夠成功的長期飼養。 Linckia海星無論大小好像都以藻類為食，不會傷及珊瑚。飼養海星主要關注鹽度。它們極不適應鹽度變化，和運輸壓力，需要35ppm-37ppm的鹽度，溫度在華氏80-84度。海星要慢慢過水，至少6小時才是安全的做法。即使如此，海星的成活率還是很低。有大約不到1/10的海星只能在水族箱中存活1周。如果超過這個時限，它們會很好的生活下去。
從長遠看，我們需要海星在大海中維持珊瑚的多樣性，而海星本身也是美麗而且有趣的生物。遺憾的是，大多數海星不適合水族箱飼養。即使是那些適合的品種，我們的飼養成功率也很低。它們需要更加細膩的捕撈、包裝、運輸、過水，以確保這些精靈能健康的在水族箱中生活。
註：原作者 Ronald L. Shimek, Ph. D.
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