为了完成交配，有种虫子能给自己长出几十个“脑袋”

想象一下，你在切一条蚯蚓。

常识告诉你，它可能会再生。但如果你看到切口处，颤巍巍地长出了两个头——事情就开始变得惊悚而有趣了。

图源：GIPHY

这还不是极限。

有些蚯蚓能长出“工”字形的身体，头尾都是双份；更有些深海里的神秘沙蚕，它们的身体像树枝一样无限分叉，在一个海绵体内构建出属于自己的、布满数十甚至上百个屁股的迷宫王国。

你能想象，上图其实是一只虫吗？图源：参考文献 [1]

这并不是科幻电影，而是真实存在于地球上的环节动物的日常。它们似乎掌握着动物界最 BUG 的技能之一：无视“一个身体，一个脑袋，一个屁股”的基本法。

从一次意外，到演化出的终极生存策略，“身体分叉”的背后，是一场关于再生、繁殖和生命的奇妙演化之旅。

异常分叉：当再生与发育“出错”

环节动物是我们十分熟悉的一类动物，包括蚯蚓、蚂蟥和沙蚕，它们多是些其貌不扬的蠕虫，但拥有一个令人发指的超能力：长出多个脑袋或多个屁股（注意：这里说的“屁股”而不是尾巴，因为蚯蚓这样的蠕虫，肛门是在身体末端的，它包含了一部分的内脏器官）。

早在 18 世纪中叶，人们就已注意到了这一怪异现象，根据科学文献记载，至少有 22 科，61 种的环节动物被发现过多头或者多屁股。

我们先来看看那些“不正常”的环节动物身体分叉（难道多长一个头或屁股还能是正常的吗？在此先按下不表）。这类情况可以分为两种：

一种是再生畸形。有个老笑话说，蚯蚓把自己切成四段，就能一个“人”打麻将了，蚯蚓和沙蚕都能再生缺失的身体片段。但发育过程可能出问题，长出两个身体末端（头或屁股皆有可能）。

比如，如果竖着剖开夹杂带丝蚓（Lumbriculus variegatus），破坏内脏，再生就可能长出分叉。切身体前段会长出两个头，切后面，长出两个屁股，如果切中间，头、屁股都可能长出两个，甚至头和屁股都长出双份变成“工”字形。

本该没有分叉的环节动物也会长出三叉，变成∈字型，但非常罕见，迄今文献记载只有四例：

• 一条普通蚯蚓（Lumbriculus terrestris），有三个头；
• 一条正颤蚓（Tubifex tubeifex），有三个屁股；
• 一条学名为 Criodrilus lacuum 的蚯蚓，被实验者连续三次切除头部，在伤口处长出了两个头和一个屁股，所以它不仅有分叉，内脏的排列顺序也不正常；
• 一条尤金真蚓 (Eudrilus eugeniae) ，身体后段分成两个屁股，然后其中一个又分出一个小分叉，一共有三个屁股。

有三个叉的环节动物，A，三个头的普通蚯蚓；B，三个身体末端的正颤蚓；C，学名 Criodrilus lacuum 的蚯蚓，有两个头和一个身体末端；D，尤金真蚓，身体后段分叉，可见其中一个末端又出现一个小分叉；图源：参考文献 [1]

另一种是胚胎畸形。胚胎畸形有多种形态。比如在海生的环节动物（沙蚕）中，有一种畸形叫雅努斯（Janus），雅努斯是古罗马代表大门和开始的神，有两个头。雅努斯胚胎有两个屁股，但只有一个头，头部的一些器官如眼睛会长出双倍数量。

还有一种叫十字联体畸胎（duplicitas cruciata），两个胚胎从中间相连，各自有各自的头和屁股，以及基本完整的内部器官。

环节动物的畸形胚胎，A 至 F 是各种环节动物的雅努斯（Janus）胚胎，分别来自毛翼虫属（Chaetopterus）、小头虫（Capitella capitata）、褐片阔沙蚕（Platynereis dumerilii）、琥珀刺沙蚕（Alitta succinea）、杜氏阔沙蚕（Platynereis dumerilii）；G是双胸蚓属的（Bimastos rubidus）十字联体畸胎，身体中间相连，但有两个头和两个末端；图源：参考文献 [1]

主动分叉：为繁殖而生的“分身术”

下面再来看看“正常的”分叉环节动物。沙蚕中有一个裂虫科（Syllidae），拥有动物界最怪异的繁殖方式之一：长出新脑袋。

它们会长出新的身体节段，叫生殖节（stolon），里面装满卵子或精子，交配的时候，沙蚕本体不动，把生殖节释放出去，让它们相遇，喷出卵子和精子，完成授精。为了找到彼此，生殖节有游泳能力，还有头，甚至有发达的感觉器官，比如眼睛。

生殖节生长的方法有两种，一种是裂殖（scissiparity），从原有的体节变形而成，一次长一个；一种是芽殖（gemmiparity），一口气长出一大批生殖节，学名 Trypanobia asterobia 的裂虫在身体后段的每一节上挂着一个生殖节，一次能长出 30 个。

裂虫长出的新身体分节，A，Trypanosyllis msiakiensis，长出了 14 个不同发育阶段的生殖节；B，Trypanosyllis aurantiacus，3 个生殖节；C，Trypanedenta gemmipara；D，Trypanobia asterobia，超过 30 个生殖节；图源：参考文献 [1]

另一种裂虫（Trypanedenta gemmipara）的裂虫则是在身体末端集中长出“一大嘟噜”的生殖节，密密地挤在一起，可达 50 个……不太敢细想这个画面！

裂虫科长出大量的生殖节，c，Trypanobia asterobia；e，Trypanedenta gemmipara，图源：参考文献 [2]

终极形态：

永久分叉与“海绵迷宫”中的一生

最怪诞、最恐怖，也是最有趣的一种情况，是正常且永久的身体分叉。

19 世纪 70 年代，英国军舰挑战者号 Challenger 进行的考察中，发现了一种居住在海绵里的裂虫科沙蚕（Syllis ramosa）。最早研究它的科学家之一，麦金托什（William C. McIntosh）发现它有一个正常的头，后面的身体却不断分叉，分叉再分叉，形成一个错综复杂的树枝状结构。每个“树枝”都是结构完整的身体后半段，末端有肛门，内部还有发育完全的肠子。

麦金托什评价说：“沙蚕有一种分叉的狂热”，“它好像觉得尾巴和肛门要比头和眼睛更有用”。鉴于《克苏鲁神话》的作者洛夫克拉夫特 1890 年才出生，我觉得可怜的麦金托什实在是不知道怎么描述这个疯狂、恐怖又怪诞的场面。

顺便一提，迄今为止，描述 Syllis ramosa 头的科学文献只有一篇，还是麦金托什在 1885 年写的。也就是说，它的脑袋已经有 140 年无人提起了。

具有奇特分叉状身体的裂虫科，A，Syllis ramosa 身体的一部分；B，Syllis ramosa 分叉的局部，右侧是一个生殖节，里面充满卵；C，Syllis ramosa 在不同发育阶段的分支；D，Syllis ramosa 的前端(8)和一个雌性生殖节的前端(12)，这可能是唯一一个Syllis ramosa 的头的绘图；E，另一种分叉的裂虫 Ramisyllis multicaudata，图源：参考文献 [2]

在环节动物，乃至所有动物里，只有三种拥有“永久分叉”的身体结构，都是裂虫科的沙蚕。除了 Syllis ramosa，还有 2012 年发表的 Ramisyllis multicaudata 和 2022 年发表的 Ramisylliskingghidorahi。顺便一提，Kingghidorahi 这个名字来自日本怪兽电影里的三头龙“王者基多拉（King Ghidorah）”。

学名 Ramisyllis kingghidorahi 的裂虫科，A，Ramisyllis kingghidorahi 的身体前端；B，身体局部；图片来源：参考文献 [3]

这三种沙蚕都住在海绵里，分叉的身体穿过海绵四通八达的孔道。人们观察活的 Ramisylliskingghidorahi 发现，它的身体分支还可以活动，但整个身体已经卡死在迷宫般的海绵里面，无法出来了，还有一些分支已经坏死。

学名 Ramisyllis kingghidorahi 的裂虫科，栖息在 Petrosia 属的海绵里；图源：参考文献 [3]

在你被这一幕震撼之前，先考虑一个问题：这个沙蚕“支线”众多的身体非常庞大，它的嘴这么小，吃什么呢？它卡死在海绵里如何找吃的呢？

科学家在 Ramisylliskingghidorahi 的消化道里发现了丰富的纤毛状结构，特别是肠子的后半段和肛门，这给我们提供了一个思路。人的小肠有许多肠绒毛（Intestinal villus），后半段的大肠没有，因为纤毛状结构可以扩大表面积，帮助吸收营养。人是用前半段的小肠吸收营养的，因为食物是从前面进来。沙蚕的纤毛位置和人类正相反，这也许说明，它摄入食物的方向跟人类相反……

确实有动物（海参）能够从肛门摄入水分和营养，让肠道完成吸收过程。如果 Ramisylliskingghidorahi 也是如此，沙蚕众多的屁股就可以弥补嘴不够用的缺陷。

事已至此，我似乎只能得出一个老生常谈的结论：现实比小说更神奇，因为现实无需遵守剧情的逻辑。

参考文献

[1] Ponz‐Segrelles G, Ribeiro R P, Aguado M T. Monsters reveal patterns: bifurcated annelids and their implications for the study of development and evolution[J]. Biological Reviews, 2022, 97(3): 896-922.

[2] Ribeiro R P, Bleidorn C, Aguado M T. Regeneration mechanisms in syllidae (Annelida)[J]. Regeneration, 2018, 5(1): 26-42.

[3] Aguado M T, Ponz-Segrelles G, Glasby C J, et al. Ramisyllis kingghidorahi n. sp., a new branching annelid from Japan[J]. Organisms Diversity & Evolution, 2022, 22(2): 377-405.

策划制作

本文为科普中国·创作培育计划扶持作品

出品丨中国科协科普部

监制丨中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

作者丨红色皇后 科普创作者

审核丨黄乘明 中国科学院动物研究所研究员 海南大学特聘教授 中国动物学会监事 中国野生动物保护协会理事

策划丨张林林

责编丨张林林

审校丨徐来