為什麼龍蝦幼蟲能使其糞便防魚叉

本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，僅反映作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點

看到刺龍蝦或蟬蝦的幼蟲，就像看到一個外星生物，它會囫圇吞下水母——先吃觸鬚。

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這些奇異的幼蟲 – 甲殼類動物中的異類 -- 被稱為葉狀幼體（字面意思是片狀或葉狀體）。它們看起來像透明的、被壓扁的蜘蛛，身體像銀元。這種幼蟲在戲劇性地蛻皮成實際上像小龍蝦的形態之前，可以長到手掌大小。

然而，並非所有龍蝦都這樣做。葉狀幼體只出現在被稱為刺（岩石）龍蝦、蟬蝦或珊瑚龍蝦的龍蝦群體中，它們與真正的龍蝦沒有密切關係。你可以透過那些大的、多汁的、可敲開的爪子來辨別真正的龍蝦，而這些群體中的龍蝦則缺乏放大的前爪，但在其他方面看起來或多或少像龍蝦——據報道也很好吃。

只有一個小問題。這些葉狀幼體像拉麵一樣吸食的觸鬚充滿了魚叉細胞，這些細胞會爆炸性地注入毒液，任何遭受過痛苦水母蜇傷的人都可以證明這一點。

小幼蟲是如何承受科學家們委婉地稱之為“內部中毒”的呢？

這就是東京海洋科學技術大學和廣島大學的科學家們在最近發表於Plankton and Benthos Research上的一篇論文中試圖回答的問題。他們認為有三種可能性。首先，幼蟲可能有一種吃觸鬚的方式，而不會誘導刺絲囊胞發射。某些海蛞蝓會這樣做，然後將刺絲囊胞藏在一種叫做盜食刺胞（“被盜的刺胞”）的特殊包裹中，它們將其展示在皮膚上以進行自我防禦。

其次，幼蟲可能將刺絲囊胞包裹在某種保護膜中。已知成年蟬蝦具有這種能力。

最後，幼蟲可能已經進化出某種對毒液的化學抗性，可能是透過擁有突變的目標蛋白，使其對毒素產生抗性。

該團隊透過檢查日本光滑扇蝦幼蟲糞便中的刺絲囊胞是否被釋放或被膜包圍來測試這些假設。然後，他們給幼蟲注射純化的毒液，看看會發生什麼。

糞便中的刺絲囊胞確實已被釋放，這排除了他們只是非——常小心地咀嚼食物的想法。

並且將粗毒液提取物注射到葉狀幼體中，十分之九的情況是致命的。

但是糞便確實被一層鞘覆蓋，科學家們將其解釋為圍食膜，一種由有機材料而非完整細胞組成的分泌屏障，可保護腸道免受反擊食物的侵害。在該層外部沒有觀察到釋放的刺絲囊胞。

我有一個問題，但這項研究沒有解答，那就是如果食物被密封在一個看似堅不可摧的膜內，幼蟲如何消化食物。也許該膜具有微孔結構，允許消化的食物顆粒——但不能是有毒的水母魚叉——透過，有點像袋裝米飯的袋子？

或者，也許膜上有開口，這些開口遠離糞便顆粒——超出了單個刺絲囊胞的範圍。

或者，也許只有刺絲囊胞以某種方式被隔離到密封的囊中，而水母的其餘部分則留在外面進行消化。但如果這是真的，那麼腸道如何知道如何精確地將刺絲囊胞與水母的其餘部分分離，並將它們如此小心地放置在膜中呢？

無論他們如何做到這一點，這都很神奇。這些吃水母的龍蝦幼蟲不知何故正在製造內部生物危害袋，以防止“壽司自殺”。

參考文獻

Kamio, Michiya, Kaori Wakabayashi, Hiroshi Nagai 和 Yuji Tanaka。“光滑扇蝦（Ibacus novemdentatus）的葉狀幼體將其糞便中的水母刺胞包裹在圍食膜中。” Plankton and Benthos Research 11, no. 3 (2016): 100-104.