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貝殼攻防大作戰(zhàn)

2013-12-29 00:00:00Ent
科學大眾(中學) 2013年12期

軍備競賽乃是自然界長盛不衰的主題之一,甚至說它一定程度上主導了某些類群的演化方向,而其中最精彩、最花樣百出的,個人以為就是針對軟體動物的貝殼(特別是腹足綱和雙殼綱)的攻防戰(zhàn)了。

貝殼可能是自然界中最美麗也最強大的“人工要塞”。漫長而激烈的演化史中,攻方演化出不計其數(shù)的方法來尋找、鎖定并擊破這些要塞,而守方當然也以五花八門的反制手段予以猛烈回擊。

階段A:偵測與隱蔽

情報戰(zhàn)是任何戰(zhàn)爭的第一條戰(zhàn)線,貝殼攻防戰(zhàn)自然不能例外,識別并尋獲獵物,是進攻方面臨的第一項挑戰(zhàn)。考慮到獵物通常只是零星出現(xiàn)、而且很多都裝備有完善的反偵測技術,這項挑戰(zhàn)并不輕松。

守株待兔是許多捕食者都喜歡采用的策略,但是考慮到貝殼并非以機動性而出名,因此在貝殼攻防戰(zhàn)中,這一手法很少出現(xiàn),大部分捕食者是自己主動出擊的,而主動出擊就需要情報。

視覺就是非常典型的情報來源,魚類、鳥類、哺乳類都主要依靠視覺來判定獵物位置。但視覺發(fā)揮作用需要光,所以只能在潔凈的淺水環(huán)境中,比如巖質海岸和珊瑚礁里生效。個別情況下,捕食者自帶光源,在深海中也可以用用。

為了彌補這一缺陷,很多捕食者采用了化學感受器和觸覺感受器。肉食性的海螺以及棘皮動物可以很容易地截獲海水中的化學分子信號,而螃蟹的螯爪上有毛,能夠感知到獵物運動所擾動的水流。不過有趣的是,淡水環(huán)境中幾乎沒有哪種捕食者是依靠化學信號來捕獵的,可能是因為淡水比體液要淡。使用化學信號意味著把小分子釋放到水環(huán)境中,而捕捉化學信號則要求小分子滲透到體內,這兩個過程都意味著體液和外界可能發(fā)生大量的離子交換。當水環(huán)境很淡、體液很濃時,這樣的交換就意味著損失很多可溶性離子,對于動物而言,這個代價可能是太大了。

階段B:追擊與逃亡

躺在魚市場上的蛤蜊之類的,一般都顯得很傻很笨,但這其實只是因為一大堆蛤蜊擠在一起而已。要是換在它們熟悉的天然環(huán)境里,往往是不動則已一動驚人。所以捕食者也必須加快腳步,窮寇必追。

不過問題在于,火力和機動性常常難以兼顧。貝殼既然是堅固要塞,正面突破就需要強大的力量,這導致那些以貝殼為主食的動物,自己本身的速度就快不起來。譬如那些喜食貝殼的螃蟹常常有短粗、厚重而不對稱的巨大螯爪,力大而緩慢;而以小魚小蝦為食的螃蟹則往往擁有細長、輕便、開合快速的螯爪,甚至肌肉組成都有差異。通常來說,這個速度追上貝殼是勉強夠用了,但是別忘了比自己更強的捕食者往往還躲在自己背后呢……于是食貝殼的螃蟹們也不得不裝備硬殼和尖刺等防御武器,進一步拖慢了速度。

階段C:正面攻防

一旦成功發(fā)現(xiàn)了獵物并且沒有讓它跑掉,就進入了最精彩的一環(huán):正面攻防。這時才是貝殼要塞真正發(fā)揮作用的時候。攻要塞的策略大體可分成四類:包圍消耗、攻其弱點、鉆孔作業(yè)和蠻力擊破。

包圍消耗的另一個更貼近日常生活的名字叫“帶殼下肚”,基本思想類似于古代的圍城戰(zhàn)術:不分青紅皂白先包裹起來,然后分泌消化液緩慢滲透進去,加上餓對方的肚子,迫使對方一段時間之后崩潰投降,但是這個過程中硬殼本身毫發(fā)無傷。孫子兵法教導我們,這種策略的前提是“十則圍之”——兵力必須占據(jù)絕對優(yōu)勢,啊不,是我方的體積必須明顯大于對方,不然肚子裝不下。

要塞的最大弱點通常是城門(不,不是下水道,某電影場景是不算數(shù)的),捕食者可以從海螺的殼口或者貝類的兩瓣殼之間入侵,吃掉對方,過程中殼本身依然完整。這就是攻其弱點策略,和包圍消耗策略的重要區(qū)別是,全過程中獵物一直在自己的體外。比起簡單包圍,攻門就是一項技術活了,很多采取此策略的捕食者都是專業(yè)以此為生的。肉食腹足類通常會把自己的吻部從縫隙里伸進去,釋放毒液使對方中毒或麻醉,然后再安心地開葷。一些海星擁有可伸縮的胃,對此最是擅長,哪怕雙殼貝類的兩瓣殼之間只有0.1毫米的間隙,海星也能把自己的胃送進對方殼內然后消化之。雖說是打弱點,自己沒有實力也是不夠的。東北太平洋的一種海星只比人的手掌大一點,但是當它用觸手掰貝殼時,卻能使出高達54牛頓的力量。

該方法的一個有趣變體是“打冷槍”:不以攻破要塞為目的,而是趁對方身體伸出殼外時,瞅準弱點來一發(fā),啃完了就跑。比目魚就是個中高手,別看它長得傻、嘴也小,但貼著海底游泳時速度極快,最適合突襲那些趴在海底毫無防備的貝類了。

鉆孔作業(yè)這一策略比較類似于近現(xiàn)代的工兵爆破。骨螺和玉螺對此頗為擅長,它們有專門的鉆孔器,可以分泌酸以及碳酸脫水酶來軟化貝殼,再用小銼刀一樣的齒舌挖出一個圓洞來,最后把吻深入其中,大快朵頤。某些章魚也會使用類似的辦法,不過孔就沒那么圓了。

暴力也許是無能之輩的最后手段,但它永遠是可行的手段,于是捕食者們揮起自己的武器——螯、爪、喙、顎,十八般兵器各顯神通,開始蠻力擊破了。螃蟹和龍蝦的兵器,不用說當然是螯了,螯上經(jīng)常會有像臼齒一樣的突起,能最大程度發(fā)揮鉗子的杠桿力量。佛羅里達石蟹身上曾經(jīng)測出高達800牛頓的“握力”,這個力道如果是施加在豎直方向上,足以舉起一個成年人。另一種常用鉗子是嘴,很多捕食者都是用牙齒和上下顎咬碎貝殼,再把肉挑出來吃掉,上下顎的力量又是螯爪所不能及的了。蝦蛄會用自己特化的第二螯肢當做錘子來重砸,有些骨螺的殼上生有長刺,可以奮力一擊刺破藤壺的外殼。至于海鷗,則會借助萬有引力殺人法,叼起貝殼飛到空中然后松口,讓貝殼自己在地上摔爛。要說這一策略的缺點,就是對裝備要求太高了,那些一身環(huán)保裝的家伙是玩不起的……

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