船蛆:地球上最独特的动物群体之一 吃下其它动物难以吃下的食物
船蛆,这绝对是地球上最独特的动物群体之一!船蛆是船蛆科动物的统称,虽然它们的身体是软软、长长的,但它们并不是任何类型的“蛆”,它们本质是一种双壳动物,或者说属于双壳纲软体动物。

双壳动物的典型特征就是用两片壳裹住自己的身体,船蛆也有两个壳,只是与其它所有双壳动物的壳都不同,它的壳高度特化,像头盔一样固定在船蛆身体的前端,然后软体部分则从壳内伸出,构成一个蠕虫状的身体。

△ 船蛆
船蛆经常被戏称为“海洋白蚁”,它们以木头为食,会在漂浮海中的木头上面挖掘——包括木头做的船只,这是它们名字的由来。
在人类航海史上,船蛆是水手的噩梦,它们吃沉了无数的船只,以及海岸码头的木材设备。
船蛆那高度特化的壳,主要作用就是帮助它们在木头中挖掘隧道的,据信人类挖掘隧道的盾构机就是借鉴了船蛆。

然而,木头并不是富含营养的食物来源!
纤维素这种存在于植物细胞中的化合物,出了名的难以消化且营养价值极低,但它是木头中最具营养的部分,可惜的是这部分营养还被几乎无法通过生物途径分解的木质素包裹。
简单地说,生物想要专门以木头为食是非常困难的,而船蛆做到了,这是它们独特的地方之一。
但我想说的是,这不是这种动物的极限,实际上船蛆科中有一些物种是以泥沙为食的,最近几年甚至还发现一种吃石头的船蛆。
那么有趣的问题是,船蛆到底是怎么做到能吃下那些普通生命难以吃下的东西的呢?

长期以来,船蛆是如何消化木头的,一直是科学界的一大谜团。
最初人们认为它们体内有特殊的肠道共生微生物,这些微生物提供了分解木质素所需的酶,这是最常见的动物吃木头方式。
然而,长期以来,科学家对船蛆进行了许多细致的研究,也没能找到这些微生物!
难道船蛆自身产生了特殊的酶吗?
科学家发现有一种动物实际上确实不需要借助共生微生物的酶,仅凭自己就能消化掉木质素,这种动物叫做Gribbles——一种以木材为食的海洋蛀木虫。

△ Gribbles
这种动物自身就能够产生一种特殊的蛋白质,用于分解木质素和纤维素。
在2024年之前,许多学者都认为船蛆和Gribbles一样,可能也是通过自身生产特殊的蛋白质来实现吃木头自由的。
然而,在2024年7月,船蛆一个隐藏的亚器官被发现,它是肠道的一个分支,现在被称为盲道(typhlosole),这里栖息着一群细菌,它们拥有能够将纤维素从木质素的束缚中释放出来的酶[1]。
也就是说,我们直到2024年,才真正知道船蛆是如何消化木头的。
那它们又是如何吃泥沙和石头的呢?
在菲律宾海边红树林沼泽中,栖息着一种巨型船蛆——罕见的Kuphus polythalamius,它是地球上最长的双壳类动物,从一端到另一端超过一米半。
几个世纪以来,科学家们一直在这些红树林沼泽中发现神秘的贝壳——一种巨大的、白垩质的方解石圆柱体,如下:

△ 巨型船蛆的管鞘
直到2017年,科学界才首次发现了这种船蛆的活体标本,如下:

△ Kuphus polythalamius
其实,在此之前它已经被端上餐桌,只是科学家不知道它就是这种奇特碳酸钙外壳的制造者!
这种外壳被称为管鞘,是这种巨型船蛆的安全住所,它们通过外套膜分泌的碳酸钙建造了这个住所。
它们自己就躲在管鞘里面,吞噬周围的淤泥和砾石。

不过,它们不是真正吃掉这些泥沙,实际上它们自己不吃任何东西,连船蛆最爱的木头也不吃,它们所有营养摄入都依赖鳃内部的共生细菌。
这些细菌是自养生物,就像植物一样,能够完全自主地合成食物。
然而,与植物不同,它们不是进行光合作用,而是进行化能合成——将无机化学物质转化为能量。
巨型船蛆将泥沙吞噬,而细菌消化泥沙中的硫化氢,在此过程中释放出副产物,最后巨型船蛆从中获取自己所需的营养物质。
最有趣的不是巨型船蛆的这种共生关系,而是基因分析表明,这种巨型船蛆是所有已知现存船蛆中最原始的物种。
换句话说,船蛆的祖先很可能也是以沉积物为食的,只是在进化史上的某个阶段,一些物种演化成以木材为食,并取得了巨大的成功,最终几乎主宰了该科。
我们已经说了船蛆“吃”泥沙,接下去该是吃石头的船蛆登场了。

2019年,还是在菲律宾,科学家在一条名为阿巴坦河的河流中发现了一种淡水船蛆,这种船蛆的独特之处是,它们即不在木头中挖隧道,也不在沉积物中挖,而是在石头中挖掘。
由于是在阿巴坦河发现的,所以它被命名为阿巴坦石蛆(Lithoredo abatanica)。
准确地说它们是在石灰岩中挖掘,并将石灰岩吞噬,但是直到今天,科学家依然没有确定它到底是如何获取营养的。

△ Lithoredo abatanica
一些推测是,它们的体内可能也栖息着化能合成细菌,以帮助它们从石灰石中获取能量。
也有一些学者认为,这种船蛆只是挖掘石头、吞噬石头而已,就像鸡啄米时会吃下小碎石一样,这些石头对代谢没有影响。谁知道呢?
最后
我们说过,船蛆也是双壳动物,而双壳动物那是出了名的肉质肥美啊,所以现在已经有人开始养殖船蛆食用了,只是它不叫船蛆了,而是叫“裸蛤”!

△ 美味裸蛤
参考:
[1].https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2024.105816


