为什么龙虾幼虫能使其粪便防鱼叉

本文发表于《大众科学》的前博客网络，仅反映作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点

看到刺龙虾或蝉虾的幼虫，就像看到一个外星生物，它会囫囵吞下水母——先吃触须。

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这些奇异的幼虫 – 甲壳类动物中的异类 -- 被称为叶状幼体（字面意思是片状或叶状体）。它们看起来像透明的、被压扁的蜘蛛，身体像银元。这种幼虫在戏剧性地蜕皮成实际上像小龙虾的形态之前，可以长到手掌大小。

然而，并非所有龙虾都这样做。叶状幼体只出现在被称为刺（岩石）龙虾、蝉虾或珊瑚龙虾的龙虾群体中，它们与真正的龙虾没有密切关系。你可以通过那些大的、多汁的、可敲开的爪子来辨别真正的龙虾，而这些群体中的龙虾则缺乏放大的前爪，但在其他方面看起来或多或少像龙虾——据报道也很好吃。

只有一个小问题。这些叶状幼体像拉面一样吸食的触须充满了鱼叉细胞，这些细胞会爆炸性地注入毒液，任何遭受过痛苦水母蜇伤的人都可以证明这一点。

小幼虫是如何承受科学家们委婉地称之为“内部中毒”的呢？

这就是东京海洋科学技术大学和广岛大学的科学家们在最近发表于Plankton and Benthos Research上的一篇论文中试图回答的问题。他们认为有三种可能性。首先，幼虫可能有一种吃触须的方式，而不会诱导刺丝囊胞发射。某些海蛞蝓会这样做，然后将刺丝囊胞藏在一种叫做盗食刺胞（“被盗的刺胞”）的特殊包裹中，它们将其展示在皮肤上以进行自我防御。

其次，幼虫可能将刺丝囊胞包裹在某种保护膜中。已知成年蝉虾具有这种能力。

最后，幼虫可能已经进化出某种对毒液的化学抗性，可能是通过拥有突变的目标蛋白，使其对毒素产生抗性。

该团队通过检查日本光滑扇虾幼虫粪便中的刺丝囊胞是否被释放或被膜包围来测试这些假设。然后，他们给幼虫注射纯化的毒液，看看会发生什么。

粪便中的刺丝囊胞确实已被释放，这排除了他们只是非——常小心地咀嚼食物的想法。

并且将粗毒液提取物注射到叶状幼体中，十分之九的情况是致命的。

但是粪便确实被一层鞘覆盖，科学家们将其解释为围食膜，一种由有机材料而非完整细胞组成的分泌屏障，可保护肠道免受反击食物的侵害。在该层外部没有观察到释放的刺丝囊胞。

我有一个问题，但这项研究没有解答，那就是如果食物被密封在一个看似坚不可摧的膜内，幼虫如何消化食物。也许该膜具有微孔结构，允许消化的食物颗粒——但不能是有毒的水母鱼叉——通过，有点像袋装米饭的袋子？

或者，也许膜上有开口，这些开口远离粪便颗粒——超出了单个刺丝囊胞的范围。

或者，也许只有刺丝囊胞以某种方式被隔离到密封的囊中，而水母的其余部分则留在外面进行消化。但如果这是真的，那么肠道如何知道如何精确地将刺丝囊胞与水母的其余部分分离，并将它们如此小心地放置在膜中呢？

无论他们如何做到这一点，这都很神奇。这些吃水母的龙虾幼虫不知何故正在制造内部生物危害袋，以防止“寿司自杀”。

参考文献

Kamio, Michiya, Kaori Wakabayashi, Hiroshi Nagai 和 Yuji Tanaka。“光滑扇虾（Ibacus novemdentatus）的叶状幼体将其粪便中的水母刺胞包裹在围食膜中。” Plankton and Benthos Research 11, no. 3 (2016): 100-104.