奇葩海綿的瘋狂行走

本文格式為Word版，下載可任意編輯——奇葩海綿的瘋狂行走洪藝瑞

在永久冰封的極寒之地，寧靜的海面之下散發(fā)出絲絲“血腥〞氣息。只見深深插入土壤里的骨針，“咔嚓〞一聲碎裂開來。骨針?biāo)槠撼断虏糠稚眢w組織，悄悄地落在不遠(yuǎn)處。沒有絲毫躊躇，它又邁出了下一步，用另一根骨針拉扯著自己前進(jìn)，而它身后無數(shù)的骨針?biāo)槠呀?jīng)拖出了長長的褐色痕跡。這不是種群間的斗爭，也不是為爭奪配偶而爭斗。這只是一只海綿，為了行走必需付出的代價。

在動物世界，“行走〞這件事可以說是各具特色，精彩紛呈。我們的祖先用了數(shù)百萬年學(xué)會直立行走;蝸牛身后拖著長長的銀色軌跡，以每分鐘8厘米的速度負(fù)重前行……在走路這件事情上，生物的尺寸與行走能力并不成比例。小小的細(xì)菌在1秒內(nèi)就能跑出自己身長的60～100倍;而令人望之生畏的霸王龍，即使擁有12米長的壯碩身材，1秒內(nèi)也只能移動1.2米。

在為走路而各顯神通的生物中，海綿是個奇葩的存在。新生的海綿尚且可以隨著水流游動，而成年海綿則牢牢地附著在巖石等表面上，一動不動。以至于直到1755年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)海綿周邊的水流會發(fā)生改變，同時海綿中央腔的直徑也會變化，他們這才恍然大悟：原來海綿是動物，而非植物。盡管如此，科學(xué)家還從未在自然界中觀測到成年海綿的移動。前不久，發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》上的一篇研究首次透露：生活在北極深海的海綿不僅會行走，而且每走一步，就掉一塊肉！令人震驚的發(fā)現(xiàn)

2022年，德國破冰船“極星號〞（Polarstern）在北極執(zhí)行摸索任務(wù)?？茖W(xué)家在一個遙控的潛水機(jī)器人上裝備了攝像頭，來觀測位于永久冰封區(qū)的一座名為Langseth的海底山脊。當(dāng)攝像頭下沉到580～1000米深的海疆時，研究人員驚訝地發(fā)現(xiàn)，山脊上密密麻麻長滿了海綿。進(jìn)一步觀測發(fā)現(xiàn)，這些海綿主要包含3個物種，分別是缽海綿屬的Geodiaparva、Geodiahentscheli，以及星芒海綿屬的Stellettarhaphidophora。

此次發(fā)現(xiàn)海綿的地點(diǎn)為北緯86°左右，而在此之前，最接近北極的海綿發(fā)現(xiàn)地點(diǎn)不過是北緯76°。盡管研究人員想過可能會在這里找到海綿，但沒有想到數(shù)量會如此之多。研究的共同，來自德國阿爾弗雷德·魏格納極地與海洋研究所的深海生態(tài)學(xué)家奧坦·珀澤（AutunPurser）慨嘆道：“即使是在北極的永久浮冰之下，海綿也可以繁茂地生長。〞

更令人驚訝的是，研究團(tuán)隊(duì)在分析獲得的影像資料時，發(fā)現(xiàn)在70%的海綿照片中都出現(xiàn)了高數(shù)厘米、長數(shù)米的棕色痕跡。特別在海綿較少的地方，海床上原本的沉積物和有機(jī)物殘骸較少，因此可以清楚地看到，棕色痕跡縱橫交織地分布在海床上。研究人員發(fā)現(xiàn)，這些棕色痕跡其實(shí)是海綿的骨針，也就是海綿的支撐結(jié)構(gòu)，有些骨針上還附著少量的海綿組織。順著這些痕跡，研究人員發(fā)現(xiàn)，有些骨針甚至直接與海綿的底部或側(cè)面相連。說明這些骨針可能是海綿在移動過程中留下的。海綿移動留下的痕跡

為了行走海綿付出了巨大的代價

海綿會移動嗎

這是一項(xiàng)令人震驚的發(fā)現(xiàn)。珀澤表示：“我們沒想過會發(fā)現(xiàn)如此多的海綿，更沒有想過，這些海綿竟然還能夠移動。〞這也是科學(xué)家首次在自然條件下觀測到海綿的移動。對海底痕跡的三維建模

在此前的研究中，研究者曾經(jīng)在試驗(yàn)室條件下觀測到海綿的運(yùn)動。1988年，來自北卡羅來納大學(xué)教堂山分校的生物學(xué)家卡爾霍恩·邦德（CalhounBond）和艾伯特·哈里斯（AlbertHarris）發(fā)現(xiàn)，荔枝海綿屬的TethyaActinia可以在玻璃、塑料和橡膠上移動，其速度最高為每小時160微米（相當(dāng)于每天4毫米）。盡管海綿沒有肌肉，也沒有專門的運(yùn)動器官，但它們可以在外界環(huán)境的刺激下，通過收縮或舒張身體往前移動。這種荔枝海綿就是如此，它們會先把長長的骨針插到基質(zhì)中，然后以骨針作為支點(diǎn)，向前拉動自己的身體。之后，海綿將上演一出“過河拆橋〞的橋段：因壓力而破碎的骨針會被海綿無情地丟棄，成為海綿身后的一道痕跡。

此次在北極發(fā)現(xiàn)的海綿，運(yùn)動方式與荔枝海綿類似?！斑@些痕跡是由海綿的骨針，或者說海綿的脊椎所構(gòu)成的，〞珀澤表示，“這些海綿貌似是首先伸出自己的骨針，然后用骨針將自己拖拽到新地點(diǎn)。在這個過程中，一些骨針會破碎，從而形成了我們看到的棕色痕跡。〞

利用獲得的影像資料，研究人員進(jìn)行了3D建模，結(jié)果發(fā)現(xiàn)海綿移動留下的軌跡浮現(xiàn)出相互交織的“之〞字形。這說明海綿不僅能夠移動，而且還會在移動過程中變換方向?；蛟S這聽起來并沒什么了不起，但回憶一下，你在走路時會無緣無故地改變方向嗎？方向的改變說明了海綿的移動或許具有一定的目的性?！斑@些特征與之前報(bào)道的具有外殼的海綿（EncrustingSsponge）的覓食和繁殖行為相吻合。〞論文寫道。

這可以部分解釋為什么科學(xué)家能夠在如此寒冷的地方發(fā)現(xiàn)海綿。Langseth山脊緯度較高，上方終年被冰雪覆蓋，離陸地也很遠(yuǎn)，這導(dǎo)致海水中的生產(chǎn)力較低，營養(yǎng)也十分匱乏。而海綿在覓食時，又是個典型的機(jī)遇主義者：它們通過表面無數(shù)的小孔吸入附近的水流，從中獲取細(xì)菌等食物，再將利用后的海水從出水孔排出。為了從海水中獲取更多的營養(yǎng)，這些北極海綿可能不得不進(jìn)行移動，哪怕要付出“血的代價〞。

研究人員還發(fā)現(xiàn)這些痕跡的分布，往往與幼年海綿的分布有關(guān)。這說明除了覓食，海綿的移動也可能與它們的后代相關(guān)：或許是為了分散它們的后代;又或者忍痛“割肉〞、留下痕跡，只是為了讓后代有能夠附著的地方。

2022年，來自意大利巴里大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)曾報(bào)道，在地中海的兩個海灣中發(fā)現(xiàn)了一種會移動的缽海綿——GeodiaCydonium。但由于當(dāng)時并沒有發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的骨針痕跡，科學(xué)家猜測這種移動可能是由高速的水流引起的，并非海綿的主動移動。而此次發(fā)現(xiàn)海綿的地點(diǎn)不太可能出現(xiàn)高速的水流，同時坡度也對比平緩（8.5°）。最重要的是，大多數(shù)山脊上的痕跡都浮現(xiàn)出從下到上的走向，從而排除了因重力引起移動的可能。白色箭頭所指為幼年海綿

但令人好奇的是，為什么偏偏只在北極發(fā)現(xiàn)了海綿的移動痕跡。珀