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動物界的“刺兒頭”

2019-02-24 08:22余夫
科學之友 2019年1期
關鍵詞:海膽豪豬捕食者

余夫

刺猬

提起渾身是刺的動物,大家首先想到的就是刺猬。它是人們熟知的小動物,體長一般為20厘米左右,在歐亞大陸和非洲的很多地方都很常見。

刺猬身上長有粗而硬的棘刺,一般長度為16毫米左右,直徑大多不足1毫米。一只成年刺猬身上的棘刺大約在5 000根以上,這些棘刺是毛發的變異,其中背部的刺較長而粗,頭部及兩肋的相對短而細。棘刺呈中空狀,形狀為中間粗兩端較細,末端尖如麥芒,嵌入皮膚的一端膨大。棘刺均有油脂,質地堅硬而有韌性,不易折斷。

棘刺的顏色主要有兩種:一種是基部為白色或土黃色,尖端呈灰色;另一種是基部為白色而尖端呈棕色。不同顏色棘刺的分布也構成了刺猬復雜的體色,成為一種有利于偽裝的保護色。

刺猬還通過自己的行為,將這些棘刺的防御功能發揮到了極致。它在遇到敵害時,便迅速地將頭、尾、腳都包裹在中間,全身的棘刺一起朝外豎起,形成一個密布尖刺的“肉球”,使捕食者無從下口。這些豎起的棘刺在方向上并不統一,而是朝向四面八方,這樣就使它的防御體系更加嚴密。

要在一瞬間完成這套“絕活兒”,刺猬還必須依賴皮下復雜肌肉系統的高度協調和精確控制,特別是與棘刺的連接方式十分獨特的豎毛肌。相鄰的毛囊通常由同一組豎毛肌相連,這樣豎毛肌與膨大毛根的附著部位和牽引方向就產生了差異,當肌肉收縮時與之相連的若干根棘刺就會受到不同方向的牽引,從而使棘刺朝向不同的方向。

此外,刺猬身上的棘刺還可以作為減震器,使一只蜷縮成一團的“肉球”能夠毫發無損地從樓梯的臺階上一級一級地跳下來。柔韌而有彈性的棘刺再加上皮下豐厚的脂肪,對刺猬的身體具有極大的緩沖作用,可避免它在覓食、求偶和交配等活動中意外摔傷。

刺猬求偶的過程既拖沓又喧鬧,包括一番戲劇性的表演。雄刺猬需要一連幾個小時圍著雌刺猬轉圈子,因為交配必須等待雌刺猬積極的配合,否則就不可能進行,只要雌刺猬稍微施展一下棘刺,雄刺猬就會被扎得無法忍受。剛出生的刺猬幼仔身軀光滑,柔軟的棘刺黏附在皮膚上,但出生20小時以后,這些軟刺就能豎起來了。

豪豬

豪豬又叫箭豬、刺豬,是與刺猬齊名的帶刺動物。豪豬的棘刺主要生長在背部、臀部和尾部。雖然都是由體毛特化而成、呈紡錘形、中空的刺,但豪豬的刺在許多方面都與刺猬的刺有所不同。

豪豬的體型較大,一般是刺猬的3倍左右,它的棘刺也更加粗而長,數量也比刺猬的多很多。一只成年豪豬身上的棘刺多達30 000多根,大多數棘刺都以3~5根為一排,生在體表厚厚的“肉鱗”弧形面上。豪豬的棘刺比刺猬更長,也更堅硬,較長的棘刺可達200毫米左右,最粗部分直徑達6毫米。此外,豪豬棘刺的長度、直徑及形態變異很大,即使相鄰的兩根棘刺也常常形態各異,這一點也與刺猬不同。

差別最大的是尾巴上的刺。豪豬尾端的數十根棘刺演化成硬毛,頂端膨大,形狀好像一組“小鈴鐺”,走路的時候,這些“小鈴鐺”互相撞擊,發出響亮而清脆的咔嗒、咔嗒的聲音,在數十米以外就能聽見,似乎是在向那些覬覦它的捕食者發出警告:別靠近我,我可不是好惹的。

平時,豪豬身上的棘刺貼附于體表,當遇到敵害時才迅速地將身上的棘刺直豎起來,但它不能像刺猬一樣把自己的身體蜷縮成球狀,而是將身體倒退著向對方撞擊。這種行為表明,它已經不再滿足于像刺猬那樣單純被動防御,而是借助身體上的棘刺主動出擊。

有時,它還能將背部的棘刺靠肌肉的力量一根一根地彈射出來,如同開弓放箭一般,只是這些“箭”射出后的力量很小,沒有什么殺傷力,也許僅僅是嚇唬嚇唬敵人而已。不過,由于在這些棘刺上有尖端朝后的鱗狀物,有助于使棘刺緩慢地刺進肉里,因此,一旦捕食者被這些棘刺扎入皮肉,就會受到傷害,嚴重時會有致命的危險。

對于豪豬的愛情生活來說,避免被刺到當然也是最值得注意的細節。交配時,雌豪豬將背部轉向雄豪豬并將尾巴拱起到它背部的上方,因為雌豪豬尾巴的下面沒有棘刺,雄豪豬的腹部也沒有棘刺。豪豬的幼仔也比刺猬更勝一籌,剛出生的時候就帶著一身發育完全的棘刺,這些棘刺在出生后的20分鐘之內就可以使用了。

針鼴

針鼴也是一種渾身是刺的哺乳動物,只是比起刺猬和豪豬,似乎有些鮮為人知,因為它僅分布于巴布亞新幾內亞和澳大利亞等地,因此也叫澳洲針鼴。

針鼴的外形粗看好似一只刺猬,但體型是刺猬的兩倍左右。它身體的背面也布滿了由毛衍化形成的、長短不一、中空的堅硬棘刺,但頭前部有一個呈圓筒狀、堅硬無毛的喙,并且向下彎曲,鼻孔和嘴都位于喙的前端,嘴只是一個小孔,沒有牙齒。這些特征顯示出它與刺猬、豪豬是迥然不同的動物。事實上,它們在親緣關系上相距甚遠,針鼴是鴨嘴獸的近親,在分類學上隸屬于哺乳綱單孔目針鼴科,它的消化道、排泄道與生殖道均開口于身體后部的泄殖腔內,因而是一種最原始的哺乳動物。

有趣的是,在行為上針鼴兼有刺猬和豪豬的特點。在受驚時,它會豎起棘刺,將身體蜷成一個沒頭沒腦的“刺毛團”,這一點與刺猬很相像。有時,它也會背對敵人,使棘刺脫離自己的身體,刺向來犯者,一段時間以后,脫落處又會長出新的棘刺,這一點又與豪豬十分相似。

針鼴似乎并不滿足上面兩個招數,又努力開發出一種獨特的防御本領。由于針鼴前爪粗壯,十分有力,趾尖有銳利的鉤爪,適于向地下快速挖土,不論地面的土有多硬,它都可以很快掘開,將自己的身體埋于土內,只把背部的棘刺露在外面,并且用四肢的爪和身體兩側的棘刺釘在土中,外力很難把它拉出土外。此外,它還可以鉤住樹根,或者落入巖石縫中,使捕食者無法吃掉它。

針鼴的繁殖過程也與這一“絕招”有關。雄針鼴會圍繞著一棵樹挖一個25厘米左右深度的環形壕溝,然后互相用頭部攻擊對方,獲勝的雄針鼴就在壕溝里享受自己的勝利果實——與雌針鼴進行交配。3周以后,雌針鼴就會產下一枚形狀像葡萄一樣的卵,再把由這枚卵孵化出的一個像豆角一樣的幼仔放入育兒袋。經過8周的快速生長,幼仔的刺就長出來了,雌針鼴感到不適,便把它掏出來,藏在灌叢、洞穴等比較隱蔽的地方,繼續哺育,雌針鼴的臨時育兒袋也就自然消失了。

刺鲀

在廣闊的海洋里也有一些動物舍棄了捕食和逃命所必需的速度,代之以一身堅硬的長棘作為防衛手段,奇特的刺鲀就是其中的一類。

刺鲀的體型有大有小,例如常見的密斑刺鲀,最大的體長可達90厘米。它們身披的棘刺是由鱗片演化而形成的,平時就像其他魚類身上的鱗片一樣,平貼在身體上。如果遇到敵害,刺鲀身上的棘刺會馬上豎起來,使敵人無從下嘴。這個手段和刺猬、豪豬以及針鼴等都是一樣的。

不過,刺鲀還有一項上述動物所沒有的本領,那就是它能大口吞咽下海水和空氣,使身體像氣球一樣脹得圓鼓鼓的,棘刺也跟著膨脹了的皮膚豎立起來,仿佛漂在海水中的一個大毛栗子。

這是一種“恐嚇術”,但效果頗佳。由于它的體內有一個可伸縮的囊,因此可以使身體膨大兩倍左右。有的時候,體型變大就足以把捕食者嚇跑,或者讓那些體型和自己差不多的敵人根本沒有辦法吃掉它,甚至連兇猛的雙髻鯊都會因為難以下嘴而悻悻游走。當危險過去了,刺鲀就將吞進肚中的水和空氣吐出來,恢復原形。

刺鲀在世界三大洋都有分布,尤以西太平洋和印度洋等熱帶海洋的近海一帶種類和數量最多。

海膽

海膽大多生活于海底,是無脊椎動物中的“刺猬”,渾身長滿了長短不一的棘刺,俗稱海刺猬、刺球或刺鍋子。

海膽在全世界共有850多種,我國沿海有100多種。它們隸屬于棘皮動物門海膽綱,大多數種類都像略扁的圓球,也有的像盤、像心、像餅干等,因此可分為正形類、歪形類兩大類。

不同種類的海膽,身上的棘刺有長有短,有尖有鈍,結構也有所不同。棘刺最長的為王冠海膽,可達30厘米。一般來說,正形海膽的棘刺多數細長尖銳呈針形,歪形海膽的棘刺大都細小而密集,有的排列無秩序。

海膽大小差別很大,小的殼直徑不到5毫米,而大的殼直徑可達30厘米。海膽整個身體被關閉在堅硬的上千片整齊排列的石灰質骨殼中,在這互相鑲合的骨板表面上生有一些小的疣狀突起,根據大小差別可以分為大疣、中疣和小疣,它們也是棘刺的著生之處,對應三種疣分別長有大棘、中棘(次棘)和小棘(細棘)。

海膽的棘刺大都為細長的針形或者棒狀,也是中空的,在膽殼的“赤道”處最長,“兩極處”最短。大棘分布均勻廣泛,整體呈綠色,末端有黃色、褐色或者黃綠色的環帶,表面光滑,末端多磨損或斷裂,完整的可以觀察到明顯的變細分節。中棘長度跟大棘相近,較為細長,多為赤褐色,有些帶有少量黃褐色條帶,末端常磨損或斷裂,表面光滑。小棘細小叢生,分布較廣,多數為赤褐色。通過掃描電鏡可以清晰地看到小棘表面上生有許多棘刺,這些棘刺在小棘表面排列成規則的縱列。

更為厲害的是,有些海膽的棘刺上生有倒刺,有些頂端還有毒腺,如我國南海所產刺冠海膽、環刺棘海膽、白棘三列海膽等的棘刺都是有毒的,如果不幸被扎到,能使人產生局部紅腫、劇痛、心跳加速,甚至痙攣、窒息等。

除了防御,海膽的大棘還可以配合它的管足來進行運動,特別是在沙灘上搖晃著前進,以及鉆入沙中潛伏或身體翻轉后再恢復正常位置等。由于棘刺的基部凹陷并與突起的疣相嵌合,它們之間還有肌肉來控制棘刺的傾斜運動及恢復,所以海膽硬殼上的每根大棘都能轉動。運動時,一部分支撐地面,一部分向前移動,通過支撐和移動的交替進行拖動或舉起身體離開地面而前行。海膽棘刺的再生能力很強,斷脫后都能得到及時的修復。

在進行有性生殖時,無數的雌雄海膽會不約而同地聚集在一起,舉行“集體婚禮”。然后分別把精子、卵子排到水里,受精的卵子像浮游生物一樣隨水漂動,再經過變態發育,成為早期長腕幼蟲、后期長腕幼蟲、幼海膽,幼海膽雖然很小,但已生有不少棘刺了。

由于渾身上下像個“刺球”,上述動物都很少有天敵,許多捕食者都奈何不了它們,只能“望刺興嘆”。

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