海参后端爆发出的幽灵般的白色卷须对于外行人来说可能看起来像一种可怕的寄生虫感染,但那些受过训练的人海参科知道这是一个陷阱。当受到威胁时,海参会释放出一种防御器官,该器官会牺牲性地弹出来击退或致命地诱捕捕食者。现在,新的研究对这个特殊的器官进行了更仔细的研究,以找出它具有如此有效的防御作用的原因。
法国动物学家乔治·居维叶 (Georges Cuvier) 是第一个描述海参受到威胁时会弹出居维叶器官 (CO) 的人。从那时起,这种病态派对把戏的遗传基础仍不清楚,但这项新研究对海参进行了染色体水平的基因组组装研究海参找出答案。
利用电子显微镜,他们能够精确定位二氧化碳结缔组织中的纤维蛋白,这可以解释为什么它能够如此有效地缠住和诱捕捕食者。基因组分析证实了这一点,该分析揭示了膜蛋白含有长的串联重复序列,这是蜘蛛和蚕丝蛋白中所见的特征。
热带海参 (H. leucospilota) 排出其居维叶器官以诱捕潜在捕食者的插图。图片来源:梁丽
至于它如何从海参中爆炸性地排出,刺戳这些动物表明,施加物理压力足以触发二氧化碳通过乙酰胆碱调节的分子途径溢出。基因分析还表明,二氧化碳可能来自呼吸组织,这些组织专门成为今天的防御器官。
总而言之,似乎有两个关键部分白毛H. leucospilota的基因组要感谢独特的防御策略。
“进化上,两个不同地区的创新事件白毛H. leucospilota基因组显然刺激了二氧化碳从呼吸树分化为针对捕食者的致命防御器官,”研究作者总结道。
海参以这种方式排出内脏的方式被称为“取出内脏”,具体从哪一端出来取决于物种。对于某些人来说,它是头部,而对于其他人来说,它是屁股。
海参屁股是令人着迷的东西,能够翻转足够多的海底,看到“行走的结肠”海参科倾倒每年每个珊瑚礁。它们也是海参呼吸的开口,因此它们的肛门括约肌不断打开和关闭,将含氧水带入直肠。
这种打开和关闭带来了副作用,许多物种成为珍珠鱼的庇护所,珍珠鱼将海参直肠视为主要不动产。虽然有些物种将海参视为真正的酒店,但显然二氧化碳告诉我们不能轻易对待这些孔口。
当心海参科的屁股草。
该研究发表于美国国家科学院院刊。