船蛆：這個(gè)奇怪的動(dòng)物群體，它們到底如何吃下木頭、泥沙和石頭？

船蛆，這絕對(duì)是地球上最獨(dú)特的動(dòng)物群體之一！

船蛆是船蛆科動(dòng)物的統(tǒng)稱，雖然它們的身體是軟軟、長(zhǎng)長(zhǎng)的，但它們并不是任何類型的“蛆”，它們本質(zhì)是一種雙殼動(dòng)物，或者說屬于雙殼綱軟體動(dòng)物。

雙殼動(dòng)物的典型特征就是用兩片殼裹住自己的身體，船蛆也有兩個(gè)殼，只是與其它所有雙殼動(dòng)物的殼都不同，它的殼高度特化，像頭盔一樣固定在船蛆身體的前端，然后軟體部分則從殼內(nèi)伸出，構(gòu)成一個(gè)蠕蟲狀的身體。

△ 船蛆

船蛆經(jīng)常被戲稱為“海洋白蟻”，它們以木頭為食，會(huì)在漂浮海中的木頭上面挖掘——包括木頭做的船只，這是它們名字的由來(lái)。

在人類航海史上，船蛆是水手的噩夢(mèng)，它們吃沉了無(wú)數(shù)的船只，以及海岸碼頭的木材設(shè)備。

船蛆那高度特化的殼，主要作用就是幫助它們?cè)谀绢^中挖掘隧道的，據(jù)信人類挖掘隧道的盾構(gòu)機(jī)就是借鑒了船蛆。

然而，木頭并不是富含營(yíng)養(yǎng)的食物來(lái)源！

纖維素這種存在于植物細(xì)胞中的化合物，出了名的難以消化且營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極低，但它是木頭中最具營(yíng)養(yǎng)的部分，可惜的是這部分營(yíng)養(yǎng)還被幾乎無(wú)法通過生物途徑分解的木質(zhì)素包裹。

簡(jiǎn)單地說，生物想要專門以木頭為食是非常困難的，而船蛆做到了，這是它們獨(dú)特的地方之一。

但我想說的是，這不是這種動(dòng)物的極限，實(shí)際上船蛆科中有一些物種是以泥沙為食的，最近幾年甚至還發(fā)現(xiàn)一種吃石頭的船蛆。

那么有趣的問題是，船蛆到底是怎么做到能吃下那些普通生命難以吃下的東西的呢？

長(zhǎng)期以來(lái)，船蛆是如何消化木頭的，一直是科學(xué)界的一大謎團(tuán)。

最初人們認(rèn)為它們體內(nèi)有特殊的腸道共生微生物，這些微生物提供了分解木質(zhì)素所需的酶，這是最常見的動(dòng)物吃木頭方式。

然而，長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家對(duì)船蛆進(jìn)行了許多細(xì)致的研究，也沒能找到這些微生物！

難道船蛆自身產(chǎn)生了特殊的酶嗎？

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)有一種動(dòng)物實(shí)際上確實(shí)不需要借助共生微生物的酶，僅憑自己就能消化掉木質(zhì)素，這種動(dòng)物叫做Gribbles——一種以木材為食的海洋蛀木蟲。

△ Gribbles

這種動(dòng)物自身就能夠產(chǎn)生一種特殊的蛋白質(zhì)，用于分解木質(zhì)素和纖維素。

在2024年之前，許多學(xué)者都認(rèn)為船蛆和Gribbles一樣，可能也是通過自身生產(chǎn)特殊的蛋白質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)吃木頭自由的。

然而，在2024年7月，船蛆一個(gè)隱藏的亞器官被發(fā)現(xiàn)，它是腸道的一個(gè)分支，現(xiàn)在被稱為盲道（typhlosole），這里棲息著一群細(xì)菌，它們擁有能夠?qū)⒗w維素從木質(zhì)素的束縛中釋放出來(lái)的酶[1]。

也就是說，我們直到2024年，才真正知道船蛆是如何消化木頭的。

那它們又是如何吃泥沙和石頭的呢？

在菲律賓海邊紅樹林沼澤中，棲息著一種巨型船蛆——罕見的Kuphus polythalamius，它是地球上最長(zhǎng)的雙殼類動(dòng)物，從一端到另一端超過一米半。

幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，科學(xué)家們一直在這些紅樹林沼澤中發(fā)現(xiàn)神秘的貝殼——一種巨大的、白堊質(zhì)的方解石圓柱體，如下：

△ 巨型船蛆的管鞘

直到2017年，科學(xué)界才首次發(fā)現(xiàn)了這種船蛆的活體標(biāo)本，如下：

△ Kuphus polythalamius

其實(shí)，在此之前它已經(jīng)被端上餐桌，只是科學(xué)家不知道它就是這種奇特碳酸鈣外殼的制造者！

這種外殼被稱為管鞘，是這種巨型船蛆的安全住所，它們通過外套膜分泌的碳酸鈣建造了這個(gè)住所。

它們自己就躲在管鞘里面，吞噬周圍的淤泥和礫石。

不過，它們不是真正吃掉這些泥沙，實(shí)際上它們自己不吃任何東西，連船蛆最愛的木頭也不吃，它們所有營(yíng)養(yǎng)攝入都依賴鰓內(nèi)部的共生細(xì)菌。

這些細(xì)菌是自養(yǎng)生物，就像植物一樣，能夠完全自主地合成食物。

然而，與植物不同，它們不是進(jìn)行光合作用，而是進(jìn)行化能合成——將無(wú)機(jī)化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能量。

巨型船蛆將泥沙吞噬，而細(xì)菌消化泥沙中的硫化氫，在此過程中釋放出副產(chǎn)物，最后巨型船蛆從中獲取自己所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

最有趣的不是巨型船蛆的這種共生關(guān)系，而是基因分析表明，這種巨型船蛆是所有已知現(xiàn)存船蛆中最原始的物種。

換句話說，船蛆的祖先很可能也是以沉積物為食的，只是在進(jìn)化史上的某個(gè)階段，一些物種演化成以木材為食，并取得了巨大的成功，最終幾乎主宰了該科。

我們已經(jīng)說了船蛆“吃”泥沙，接下去該是吃石頭的船蛆登場(chǎng)了。

2019年，還是在菲律賓，科學(xué)家在一條名為阿巴坦河的河流中發(fā)現(xiàn)了一種淡水船蛆，這種船蛆的獨(dú)特之處是，它們即不在木頭中挖隧道，也不在沉積物中挖，而是在石頭中挖掘。

由于是在阿巴坦河發(fā)現(xiàn)的，所以它被命名為阿巴坦石蛆（Lithoredo abatanica）。

準(zhǔn)確地說它們是在石灰?guī)r中挖掘，并將石灰?guī)r吞噬，但是直到今天，科學(xué)家依然沒有確定它到底是如何獲取營(yíng)養(yǎng)的。

△ Lithoredo abatanica

一些推測(cè)是，它們的體內(nèi)可能也棲息著化能合成細(xì)菌，以幫助它們從石灰石中獲取能量。

也有一些學(xué)者認(rèn)為，這種船蛆只是挖掘石頭、吞噬石頭而已，就像雞啄米時(shí)會(huì)吃下小碎石一樣，這些石頭對(duì)代謝沒有影響。誰(shuí)知道呢？

最后

我們說過，船蛆也是雙殼動(dòng)物，而雙殼動(dòng)物那是出了名的肉質(zhì)肥美啊，所以現(xiàn)在已經(jīng)有人開始養(yǎng)殖船蛆食用了，只是它不叫船蛆了，而是叫“裸蛤”！

△ 美味裸蛤

參考：

• [1].https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2024.105816