2023年5月,有史以來第一次,人類的攝像機拍攝到了座頭鯨在沙子裡翻滾的畫面,起初以為它們是在玩耍。
然而經過仔細分析,發現五分鐘的視頻里,座頭鯨在沙子裡翻滾了4次,動作如此頻繁,研究人員認為,這樣的行為不僅僅是為了玩耍,更重要的是為了去掉身上不受歡迎的寄生蟲和喜歡搭「順風車」的藤壺。
藤壺,一直以來,都是鯨魚最不歡迎的「乘客」,一旦沾染,揮之不去!
它們牢牢粘附在身體多個部位,為了去掉這些密密麻麻的藤壺,鯨魚試過高高跳起,擊打水面,還試過和開頭這樣,用沙子這樣的堅硬物體來摩擦身體,但效果都不是很好。
面臨撓不到又深受其擾的局面,有的鯨魚不得不向人類求助,主動游到船邊,希望人類能用靈巧的手去掉身上的藤壺。
小小的藤壺,為什麼如此難纏?它為何有如此強大的吸附力呢?
寄生?偏利共生
很多人認為,鯨魚如此討厭藤壺,是因為藤壺和其他寄生生物一樣,以傷害寄主來存活的。
但事實上,目前已知的1000多種藤壺,只有少數幾種是以寄主營養物質存活的,大部分是靠自己找吃的。
藤壺主要以海洋里的浮游生物為食,即使固定在鯨魚身上,它也會伸出觸手來捕捉水裡的浮游生物填飽肚子。
它是自力更生型的,選擇鯨魚當自己的「家」,主要是為了蹭一個「順風車」,鯨魚體型大,游速慢,在運動過程中藤壺能獲得源源不斷的食物,而且鯨魚自己還撓不到,所以是藤壺比較理想的駐紮點,海龜也是。
除了這些活物,藤壺還會固著在死物上,例如船體、石頭、大片塑料、岸邊腐木上等等。
由此可見,藤壺和鯨魚一類的活物,關係並非是那種惡劣的寄生,但也不是互惠互助的共生。準確來說,兩者結合是偏利共生,幾乎只對藤壺有利,對鯨魚不友好,但也不致命。
而不友好的點在於成熟的藤壺是帶有一圈外殼的,整體呈圓錐型,六邊或八邊的,柔軟的身體藏在裡面,觸手通過頂部開口伸出來覓食。
這樣的結構,對藤壺非常有利,能保護自己,也更有利於固定在鯨魚身上。但對鯨魚來說,是一種無法忽略的附屬品:
首先,大量藤壺固定在皮膚上,想想就是一個很癢很難受的事情,如果藤壺還長在眼睛、鼻子以及敏感部位,情況就會更糟糕。
其次,藤壺會影響鯨魚的運動。
有研究表明,有的座頭鯨身上的藤壺可達450公斤,有人認為,這個重量對於座頭鯨20幾噸的體型來說,根本不算什麼。
但是,反過來思考,只要增加了自身的重量,就意味著鯨魚需要消耗更多的能量。
這種現象在航運船隻上體現得很明顯,有研究表明,如果一艘船的船體附著大量藤壺,那麼這艘船要保證相同的速度,就需要多消耗36%的電力。
對鯨魚也是如此,只要有藤壺在,或多或少都會影響鯨魚的運動。
天然強力膠
鯨魚一旦被藤壺附著,一生都難以去除,如此難纏,最主要的原因是藤壺能分泌天然的粘合劑。
有研究表明,藤壺分泌的粘合劑不會在海水中溶解,在低酸低鹼的液體中也不會溶解,粘性大難清除,平均抗拉強度可達每平方9.3×10^5N。
它是如何做到的呢?這要從它的生命周期開始說起。
藤壺大多是雌雄同體的,但是,它們還是通過異體繁殖。
我們知道,成熟藤壺的鈣板一旦固定下來是不會動的,內在的生物體也不會離開鈣板去交配,不能動的前提下,藤壺如何實現異體繁殖呢?
比較常見的是通過長的管子直接將精子送到附近雌性體內。這個過程是非常艱難的,純粹就是盲搜,就像圓規畫圓一樣,管子向四周盲搜一圈,找到合適的才會輸送精子。
為了確保成功,藤壺用於運輸精子的管子非常長,可達身體長度的8倍,這個比例可以說是動物界最大的。
還有一種方式是,雄藤壺將精子釋放在水中,而雌藤壺用觸手將精子撿回來,再完成受精。
受精卵孵化後,就會成為無節幼體,一種單眼幼蟲,有頭和尾,但沒有胸腹部,經過6次蛻皮之後,無節幼體會發育成腺介幼體。
此時的藤壺是自由的,它用剛毛來運動,而這一階段的主要任務就是尋找最合適的固著點。
不同品種的藤壺,對固著對象的喜好完全不一樣,有的喜歡石頭船隻一類的死物,有的則喜歡活物,而且還有自己鍾愛的鯨魚品種。
更誇張的是,藤壺還會挑部位,有研究曾表明,同一條鯨魚身上,可寄生多種藤壺,且位於不同的部位。
腺介幼體時期會持續幾天或者數周,這完全取決於它挑選「房子」是否順利,這個階段它無心飲食,一門心思就是找「房子」,靠消耗頭部儲存的油性物質遊走在鯨魚各個部位,不停「試住」,不合適就換,直到找到滿意的。但也有意外的,當腺介幼體體力不夠的時候,它就不會挑挑揀揀,在能量儲備耗盡之前隨便找個位置將就一下。
一旦確定好位置,藤壺就會想盡辦法固定下來,它的秘密武器就是分泌的天然粘合劑。
和其他一般的附著貝類粘合劑不同,藤壺分泌的粘合劑面積大,且是薄薄一層。
除了自身的中心位置,還會向周圍延伸開來,粘合面積遠遠大於鈣板的橫截面,而且很薄,但粘性卻比其他的強很多,這是如何做到的呢?
研究人員認為這和粘合劑的成分、分子間的相互作用力有很大關係。
藤壺的粘合劑是一種多蛋白復合物,至少包含10 種蛋白質,這些蛋白質是分批出現的,各有各的特點,有的負責介面粘附,有的通過內聚特性來粘附彼此。
整個過程也是隨時間推進的,剛開始不怎麼黏,是透明的,1-3小時後,黏液就變成不透明的塊狀了,粘性也越來越強。
此時,藤壺的外形也面臨著「變態發育」,它會發育出鈣板,包圍住自己的身體,同時牢牢紮根在鯨魚身體里,起到固定和保護的作用,一旦鈣板發育完善,藤壺就到達成年了。
總的來說,蛋白質獨特的組裝方式,以及複雜的固化機制,是藤壺很難去除的主要原因。
接下來藤壺就會跟著鯨魚一起生活至少1年以上(有的藤壺壽命長達5年),鯨魚死了,藤壺也會死亡。
如果藤壺先死亡,就會自己脫落,而鯨魚身體會留下觸目驚心的疤痕。
但是,用不了多久,鯨魚就會迎來新的「住戶」。
最後
一直以來,科學家們都在研究藤壺的粘合劑,這種天然的粘合劑應用前景是很廣泛的。但是,大多數人在意的是藤壺能不能吃。
事實上,藤壺能吃,很多海邊城市會吃,但不是主流的食物。
相比較,鵝頸藤壺會更出名一些,吃的人也更多一些。國內叫它狗爪螺、佛手螺,國外叫它「恐龍腳」,因外形恐怖,也被稱為「來自地獄的美食」。
有的地方鵝頸藤壺非常受歡迎,因為是人工採摘,採摘過程也很危險,所以價格也很高貴,一公斤鵝頸藤壺可以賣到 200 歐,甚至上千歐。
嚴格來說,鵝頸藤壺不是真正的藤壺,它和藤壺不屬於同一物種,但很多人認為這兩者口感是差不多。