(T. Chen 等人,PNAS 2023)
海参沿着海底缓慢蠕动,看起来很容易成为饥饿掠食者的目标。 但只要受到最轻微的挑衅,这些粗壮的管状动物就会在自己的屁股壁上撕开一个洞,并吐出一团又细又粘的面条。
压力引起的屁股呕吐可能听起来很滑稽,但它有一个有用的目的? 一些海参(如黑海参,海参)可以缠住并压制掠食者。
根据一项新的研究,可排出的内脏? 被称为居维叶器官? 由类似于蜘蛛丝的蛋白质组成。
居维叶器官于 1831 年首次被描述,它有数百根小管,悬挂在海参呼吸器官(称为呼吸树)的底部(这些动物也)。 它们的远端自由漂浮在海参体腔的液体中。
“[S]刺激选择性反应白毛H. leucospilota只有当入侵的捕食者直接对居维叶器官施加足够大的物理力时,才会被激活。”研究人员解释。
他们追踪了触发该器官戏剧性部署的分子途径,发现触摸动物的皮肤或用针刺穿它会微弱地激活该器官,而直接压力则不会。
遗传分析显示,小管的膜是由长的重复氨基酸序列形成的,类似于蜘蛛网或蚕丝中的氨基酸序列。 这些蛋白质赋予器官高抗拉强度,虽然它们的重复性质是熟悉的,但蛋白质本身及其排列是独特的。
在进入海洋的瞬间,小管混乱不堪急剧膨胀达 20 倍由于水从海参的呼吸树中泵入到它们内部,它们的原始长度得以恢复。 一旦接触到任何表面,这些小管就会立即变得粘稠,像螃蟹一样顽固地粘在任何有问题的接触者身上,并将它们缠住,有时会导致攻击者死亡。
研究人员还在居维叶器官外膜内的蛋白质中发现了类淀粉样蛋白模式。 因其暗示而臭名昭著除了人类疾病之外,淀粉样蛋白也被藤壶等其他海洋生物用作强力粘合剂。 陈和同事怀疑这也可能是它们在居维叶器官中发挥的作用。
南海海洋研究所海洋生物学家 Ting Chen 及其同事表示:“这项研究首次为海参代表性物种的防御诱捕提供了基因组见解。”在他们的论文中写下。
一旦被排出体外,海参就能够自我截断其居维叶器官,就像蜥蜴在一个称为“尾巴”的过程中掉落尾巴一样。自切术。它需要仅需 15 天让黑海参完全重新长出这些内脏,武装起来,为下一个敢于扰乱它们的捕食者做好准备。
在免受攻击的情况下,海参会从它造成的致命混乱中爬走,大概是为了隐藏起来,因为它们经常被发现部分隐藏在巨石、珊瑚或海藻丛下。在这里,它们过滤沙子中的有机物,将钙等营养物质排回水中,供珊瑚和其他动物吞食,从而回收钙等营养物质。
作为调查的一部分进行的基因分析还表明,海参在大约 5.37 亿年前就与海胆分道扬镳。
但是,当你的屁股可以立即模仿蜘蛛侠时,谁还需要一件尖刺外套呢?
这项研究发表于美国国家科学院院刊。