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藏文科普 | 海百合“盛开”5亿年的饮食秘密

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作者:石敏(中国地质大学【武汉】)

来源:《知识就是力量》

如何填饱肚子对自然界的动物们来说是一件生死攸关的大事。海百合这一类长得像植物似的棘皮动物是如何解决吃饭这个大问题、从而留存至今呢?

“花朵”也要靠吃饭续命

海百合化石(供图:福建省东星石文化艺术博物馆)

海百合化石细节图(摄影:石敏)

大部分海百合用茎部将身体固定在海底,保证进食时不被海流冲走,但是将自己固定在海底,无疑也使得海百合变得非常被动。海百合的“嘴”长在“百合花”的“花心”里,“嘴巴”周围有数条腕,像树枝一样分叉的腕上分生出许多羽毛般的细枝来,可以网住水里的微生物。

海百合结构图

海百合的腕枝内侧有一条“步带沟”,沟内长着两列柔软而灵活的“触指”。当微生物们落入这些美丽的陷阱,就会被捉住送上步带沟,裹上黏液,再由触指将它们传送到海百合的“嘴巴”里。当海百合吃饱之后,它的腕枝就会收拢垂下来,看起来像一朵快要凋谢的花朵。

海百合中的“大聪明”

为了更好地进食,底栖海百合探索了很多不同的方式将自己固定住,它们的“根”有的长成一个球状,有的长成锚状,还有的长成树根状。

创孔海百合化石,海百合将自己固定在木头上浮在水里(供图:福建省英良石材自然历史博物馆)

固定在木头上的创孔海百合复原图(绘图:杨定华)

距今2.5亿年前,地球上发生的大灭绝事件导致大量生物惨死。贵州关岭地区的海洋底部变得极度缺氧,不适合海百合生存,很多海百合就在那个时候灭绝了。但是表层的海水中含有足够的氧气,生活着丰富的微生物。所以,创孔海百合另辟蹊径,摆脱缺氧的海底,将自己的根部固定到漂浮在水面上的植物茎秆上,将身体倒挂在水里,随着海水的流动,像拖网似的滤食水中的微生物。

游泳时也能觅食

海百合的漂浮器化石(供图:福建省英良石材自然历史博物馆)

生活在志留纪(距今4.4亿-4.1亿年)中期的施甸杯海百合不再依赖植物茎秆这些“游泳圈”,而是依靠自身内部的漂浮器漂在水面上,变成了真正会游泳的海百合。施甸杯海百合将腕部向下倒挂着四散开来,一边游泳一边网罗水中的微生物。

向被吃掉说“不”

在地质历史上,许多动物都以海百合为食,为了躲避形形色色的捕食者,海百合发展出各种各样的技能来保护自己。比如很多海百合从泥盆纪(距今4.05亿-3.5亿年)开始,就长出了硬如铁甲的壳体,没有锋利牙齿的捕食者很难再对它们下口。科学家们在三叠纪的地层中发现了一种全海百合(Holocrinus),它们遭受捕食者威胁时,会主动切断自己的腕部,来保护身体的要害部位免于被攻击。假以时日,那些被海百合主动切掉的茎或腕,还可以重新长出来。在海百合刚刚出现时的寒武纪,捕食者的类型相对比较少,那时候大部分海百合长着纤细的茎。在越来越大的捕食压力下,幸存下来的很多海百合的茎变得又短又粗壮。其中,海羽星在海百合大家族中越来越兴旺,它们不再将自己固定在海底,茎变得很短,可以通过腕部的摆动在水里自由地游泳,去寻找更安全宜居的环境。为了不被吃掉,海羽星还会根据环境的变化改变身体的颜色,甚至有的海羽星独树一帜,它们的身体具有剧毒,一般的鱼儿不敢轻易吃它们,否则会被毒死。

现代海羽星

吃与被吃是动物王国里的一场无处不在的竞赛,在5亿多年的历史中,至少有5000种海百合在地球上生活过。它们经历过数次生物大灭绝,逃过了无数凶猛灵活捕食者的啃食,繁衍至今。如今,仍然有800多种海百合在海洋的各个角落里“盛开”,继续演绎着这首延续5亿多年的生命赞歌。

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