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派大星有头无身,不该穿裤子?!

2023年11月11日7:36 未解之谜网

    经典儿童动画系列《海绵宝宝》(SpongeBob SquarePants)里,主要角色海绵宝宝、派大星、蟹老板、章鱼哥等,还有其他海洋生物,各个人模人样。就算没穿上衣,也至少套了件裤子。这里其实有个值得深思的前提:任何动物倘若想学人类穿裤子,得先搞清楚下半身在哪里。而根据 2023 年 11 月登载于《自然》(Nature)期刊的海星论文,我们能大胆宣告:派大星不应该穿裤子。不是会被海水冲走的那种干脆别穿,而是根本就不晓得该怎么办的只好不要穿。

    派大星表示:“呃…。”图/SpongeBob SquarePants on GIPHY

    棘皮动物 vs. 两侧对称动物

    海绵宝宝有次请派大星,把新鞋穿在脚上给它看。“你会想看我穿在…手上吗?”派大星问。睿智又随和的海绵宝宝觉得都可以,毕竟手套也能戴在脚上。此处剧情的安排,很巧妙地回避了一个相当关键的问题,那就是如何区分海星的身体部位。

    如果今天讨论的是狗、蝙蝠、蜘蛛、鲨鱼,甚至蛞蝓,这些动物的身体,皆有明确的头尾以及对称的两边。因此,就算找不到手、脚,也能硬把裤子套在下半身。海星、海胆等棘皮动物(echinoderms),跟昆虫、软件动物、嵴椎动物一样,都是从左右对称的祖先演化而来。现代海星幼年时期的外型,也还是两侧对称动物(bilateria)的模样;不过长着、长着就长歪了,变成由数瓣完全相同的单位,所组成的放射状造型。嘴长在底部中央,肛门则于背面朝上,与拟人化还迸出眼睛、眉毛的派大星,大相迳庭。

    海星(左)与海胆(右)成年(上)和幼体(下)的形貌。图/Grausgruber A, Revilla-i-Domingo R. (02 AUG 2023) ‘Evolution: Tracing the history of cell types’. eLife, 90447.(Figure 1A;CC BY 4.0)

    海星头尾的假说

    生物学家早已知道,海星内部有内骨骼、肌肉,以及消化、水管和中枢神经系统等。然而,过往对其头尾的方向顺序,却有多种不同的假设,例如:某只触角为首,对面那边就是尾;每只触角各司其职,依序绕一圈,分别担任从头到尾的身体部位;由正中央的头朝末梢,箭靶般向外划分;或是蛋糕般由下而上层叠,整只倒栽葱等。

    《自然》期刊这篇论文的美、英研究团队,抓成年的 Patiria miniata 海星,来跟两侧对称动物,比较基因分布,以验证上述的假说何者正确。比方说,一个活化的基因,若通常位在其他动物的头部;我们就可以将它出现于海星身上的区块,也视为头部。

    海星有头无身

    研究团队在Patiria miniata海星身上,比对到一些活化的前脑(forebrain)、中脑(midbrain),以及中脑与后脑(hindbrain)交界的基因,确定海星有头部。然后,就没有然后了。寻遍不着躯干在哪的研究团队表示,所谓的“触角”或“腕”,其实是头的延伸。总之,以前的那一堆假说全错,而且海胆等其他棘皮动物,很可能也是这种只有头的情形。换句话说,符合最新科学描述的派大星,应该是颗嘴巴贴着海床,没穿裤子的头,靠着周围密布的管足移动、觅食。

    “哦~”派大星恍然大悟。图/SpongeBob SquarePants on GIPHY

    多数动物发展出两侧对称的身体后,不会再走回头路。海星倒着干就算了,还在途中搞丢了躯干,而且不晓得是什么时候遗失的。研究团队等于才刚解开一个谜团,马上又发现了新的问题。接下来可得埋首化石堆,弄清楚海星在演化的过程中,发生了什么事。

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