120年過去了這種甲殼動物還沒被人找到成年體
動物界有許多至今難以解釋的謎團,也存在著許多讓人難以理解的、稀奇古怪的動物,但很少有一個能和今天的主角相提並論。今天的主角是關於一類甲殼動物,它涉及的動物種群數量如此龐大、動物個體如此奇怪,謎團存在的時間如此之長——超過120年,以至於它是公認的動物界最大謎團之一。
這類甲殼動物被命名為「facetotecta」(我看到一些地方將其翻譯為帶甲亞綱),它是鞘甲綱下鮮為人知的一個亞綱。
它們是世界海洋蜉蝣生物的主要貢獻者之一,從極地到熱帶的海洋浮游生物都可以輕鬆找到它們。
然而,捕獲的所有facetotecta都是剛孵化或經過蛻皮的幼體。
△ facetotecta
科學家從1899年首次準確描述這些幼體,但直到今天從未有人發現過它們的成年個體,沒人知道它們成年後長什麼樣子。
一代又一代的海洋動物學家想辦法、絞盡腦汁試圖窺見它們成年後的樣子,但都失敗了,facetotecta也因此成為唯一一個僅通過幼蟲階段進行分類和描述的動物。
那麼有趣的問題是,facetotecta到底是一群什麼樣的動物,為什麼科學家找不到它們的成年個體呢?
©M.Alan Lovewell
關於facetotecta
大部分facetotecta是以無節幼體階段出現的,這是那些相對低等的甲殼動物孵化後最初的幼體階段,這個階段的幼體被稱為Y-nauplius(Y無節幼體)。
Y-nauplius的體長在250微米至620微米之間,它們都有一個面形的頭狀盾牌(如下圖),這就是這類動物命名的由來(“Facetotecta”單詞中的“face”就是指這個)。
△Y-nauplius© Marcos Pérez-Losada
1887年,一名德國生物學家在一次北海(歐洲的那個)的採集中首次記錄到這類動物,並對其進行了簡單分類——將其歸入橈足類。
很明顯他錯了,他甚至沒有認出這些動物只是幼蟲階段。
這些微不足道的動物直到十來年之後才重新被分類,它們開始被描述為幼體,起初科學家認為它們是某些未鑑定的藤壺的幼體。
當然,現代的科學也推翻了這個想法,雖然這些幼體和藤壺確實關係密切,但並不相同,它們更有可能的是我們尚未見過成年形態的動物群。
每個Y-nauplius都要經歷五種不同的形態,然後就會蛻變進入第二階段,被稱為Cyprid,而這個階段的個體被稱為Y-Cyprid(Y介蟲體)。
這個階段的幼體體型變大了一些,更容易被辨認出是鞘甲鋼的動物,它們具有一對功能齊全的眼睛和細長、分節的身體(如下圖)。
△Y-Cyprid© Marcos Pérez-Losada
那些看起來像腿的小附屬物其實是它們的鰓,不過這些鰓也執行腿的功能,可以用來輔助移動。
為什麼科學家找不到成蟲?
所有的研究都被限制在Y-nauplius和Y-Cyprid,因為這些動物一旦被捕獲都會在短時間內死亡,無法發育到成年階段。
科學家推測可能是某種生物觸發因素導致幼蟲發生變態發育,而被捕獲後,無法提供這樣這樣的條件。
2008年,哥本哈根大學的生物學家Henrik Glenner和他的搭檔,首次讓facetotecta突破Cyprid階段,進入一個全新的階段。
他們從日本沖繩附近瀨底島的一個地點收集了40多種Y-Cyprid,並將它們暴露在已知會誘導其他甲殼類動物蛻皮的激素下。
△ Y-Cyprid蛻皮成為ypsigon©Henrik Glenner
最後發現了一種會導致Y-Cyprid繼續蛻變的激素-20-羥基蛻皮激素,在這種激素環境下,12到24小時後,Y-Cyprid便會脫去外骨骼,變成一種完全不同的動物,兩位研究人員將其命名為ypsigon。
Ypsigon是非常奇怪的動物,它呈現淚滴狀,有點像蛞蝓,沒有腿,沒有大腦,沒有消化系統,沒有眼睛,也沒有神經系統。
雖然,ypsigon看起來很不正常,就像發育不良一樣,但它確實就是Y-Cyprid下一個發育階段的樣子,只是這個動物界最大謎團之一併沒有因此迎來大結局,因為ypsigon也不是成年個體,它只是幼體的第三階段。
直到今天,facetotecta這個類群在ypsigon之後會變成什麼樣子就再也沒人知道了,但是ypsigon的出現距離破解謎團確實更近了一步。
你猜什麼樣的動物會這樣發育呢,把自己用於生存的品質──肌肉、複眼、神經系統等全部去除?
答案只有一個,就是寄生蟲。
寄生蟲一旦尋找到宿主,它們就會將自己身上大部分用於獨立生存的器官去除,以最節能方式寄生。
△ facetotecta的早期發育過程
Facetotecta很可能就是一類靠寄生為生的動物,它們在Cyprid變得擁有黏附宿主的能力,因為它們不僅會移動,還會分泌某種黏性物質。
一旦Y-Cyprid黏附到宿主身上,宿主的某些激素(宿主本身就分泌或被Y-Cyprid刺激而分泌)就會導致它繼續發育變成ypsigon。
最後,ypsigon和宿主的生活完全綁定,依賴宿主進入成年狀態,並繁殖出後代。
但是,它們的宿主到底是什麼呢?
一些推測可能是某些種類的珊瑚,因為facetotecta在珊瑚礁附近最為豐富。
另外,珊瑚和人類的利益關係也不算密切,沒人經常性去打撈珊瑚,所以至今沒有人發現facetotecta的成年個體。
不過,考慮到facetotecta巨大的多樣性,它們的成年個體肯定也在生態學中發揮重要作用,只是我們還沒有發現而已。
最後
Facetotecta與一種高度特化的寄生藤壺的前期發育過程很像,那就是蟹奴。
雌性蟹奴的幼體只有一個目的就是抓住宿主──通常是海洋裡的綠蟹,然後繼續發育將自己身體幾乎所有器官和肌肉都拋棄,只保留繁殖器官。
它們在螃蟹體內發育到成年並產卵,卵穿過宿主的皮膚和角質層,在螃蟹的腹部結成一個囊狀物。
有趣的是,一旦蟹奴產卵,它們就會操控螃蟹宿主保護自己的“卵囊”,螃蟹會像保護自己腹部的小螃蟹一樣保護蟹奴的卵。
Facetotecta的真實身分可能還要一些時間來驗證,或許它們確實就是寄生蟲,過著和蟹奴類似的生活方式,又或許一切都猜錯了。
但我相信,無論最終結果是什麼,它們絕對都會出乎意料!