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动物界的“刺儿头”

2019-02-24余夫

科学之友 2019年1期
关键词:海胆豪猪捕食者

余夫

刺猬

提起浑身是刺的动物,大家首先想到的就是刺猬。它是人们熟知的小动物,体长一般为20厘米左右,在欧亚大陆和非洲的很多地方都很常见。

刺猬身上长有粗而硬的棘刺,一般长度为16毫米左右,直径大多不足1毫米。一只成年刺猬身上的棘刺大约在5 000根以上,这些棘刺是毛发的变异,其中背部的刺较长而粗,头部及两肋的相对短而细。棘刺呈中空状,形状为中间粗两端较细,末端尖如麦芒,嵌入皮肤的一端膨大。棘刺均有油脂,质地坚硬而有韧性,不易折断。

棘刺的颜色主要有两种:一种是基部为白色或土黄色,尖端呈灰色;另一种是基部为白色而尖端呈棕色。不同颜色棘刺的分布也构成了刺猬复杂的体色,成为一种有利于伪装的保护色。

刺猬还通过自己的行为,将这些棘刺的防御功能发挥到了极致。它在遇到敌害时,便迅速地将头、尾、脚都包裹在中间,全身的棘刺一起朝外竖起,形成一个密布尖刺的“肉球”,使捕食者无从下口。这些竖起的棘刺在方向上并不统一,而是朝向四面八方,这样就使它的防御体系更加严密。

要在一瞬间完成这套“绝活儿”,刺猬还必须依赖皮下复杂肌肉系统的高度协调和精确控制,特别是与棘刺的连接方式十分独特的竖毛肌。相邻的毛囊通常由同一组竖毛肌相连,这样竖毛肌与膨大毛根的附着部位和牵引方向就产生了差异,当肌肉收缩时与之相连的若干根棘刺就会受到不同方向的牵引,从而使棘刺朝向不同的方向。

此外,刺猬身上的棘刺还可以作为减震器,使一只蜷缩成一团的“肉球”能够毫发无损地从楼梯的台阶上一级一级地跳下来。柔韧而有弹性的棘刺再加上皮下丰厚的脂肪,对刺猬的身体具有极大的缓冲作用,可避免它在觅食、求偶和交配等活动中意外摔伤。

刺猬求偶的过程既拖沓又喧闹,包括一番戏剧性的表演。雄刺猬需要一连几个小时围着雌刺猬转圈子,因为交配必须等待雌刺猬积极的配合,否则就不可能进行,只要雌刺猬稍微施展一下棘刺,雄刺猬就会被扎得无法忍受。刚出生的刺猬幼仔身躯光滑,柔软的棘刺黏附在皮肤上,但出生20小时以后,这些软刺就能竖起来了。

豪猪

豪猪又叫箭猪、刺猪,是与刺猬齐名的带刺动物。豪猪的棘刺主要生长在背部、臀部和尾部。虽然都是由体毛特化而成、呈纺锤形、中空的刺,但豪猪的刺在许多方面都与刺猬的刺有所不同。

豪猪的体型较大,一般是刺猬的3倍左右,它的棘刺也更加粗而长,数量也比刺猬的多很多。一只成年豪猪身上的棘刺多达30 000多根,大多数棘刺都以3~5根为一排,生在体表厚厚的“肉鳞”弧形面上。豪猪的棘刺比刺猬更长,也更坚硬,较长的棘刺可达200毫米左右,最粗部分直径达6毫米。此外,豪猪棘刺的长度、直径及形态变异很大,即使相邻的两根棘刺也常常形态各异,这一点也与刺猬不同。

差別最大的是尾巴上的刺。豪猪尾端的数十根棘刺演化成硬毛,顶端膨大,形状好像一组“小铃铛”,走路的时候,这些“小铃铛”互相撞击,发出响亮而清脆的咔嗒、咔嗒的声音,在数十米以外就能听见,似乎是在向那些觊觎它的捕食者发出警告:别靠近我,我可不是好惹的。

平时,豪猪身上的棘刺贴附于体表,当遇到敌害时才迅速地将身上的棘刺直竖起来,但它不能像刺猬一样把自己的身体蜷缩成球状,而是将身体倒退着向对方撞击。这种行为表明,它已经不再满足于像刺猬那样单纯被动防御,而是借助身体上的棘刺主动出击。

有时,它还能将背部的棘刺靠肌肉的力量一根一根地弹射出来,如同开弓放箭一般,只是这些“箭”射出后的力量很小,没有什么杀伤力,也许仅仅是吓唬吓唬敌人而已。不过,由于在这些棘刺上有尖端朝后的鳞状物,有助于使棘刺缓慢地刺进肉里,因此,一旦捕食者被这些棘刺扎入皮肉,就会受到伤害,严重时会有致命的危险。

对于豪猪的爱情生活来说,避免被刺到当然也是最值得注意的细节。交配时,雌豪猪将背部转向雄豪猪并将尾巴拱起到它背部的上方,因为雌豪猪尾巴的下面没有棘刺,雄豪猪的腹部也没有棘刺。豪猪的幼仔也比刺猬更胜一筹,刚出生的时候就带着一身发育完全的棘刺,这些棘刺在出生后的20分钟之内就可以使用了。

针鼹

针鼹也是一种浑身是刺的哺乳动物,只是比起刺猬和豪猪,似乎有些鲜为人知,因为它仅分布于巴布亚新几内亚和澳大利亚等地,因此也叫澳洲针鼹。

针鼹的外形粗看好似一只刺猬,但体型是刺猬的两倍左右。它身体的背面也布满了由毛衍化形成的、长短不一、中空的坚硬棘刺,但头前部有一个呈圆筒状、坚硬无毛的喙,并且向下弯曲,鼻孔和嘴都位于喙的前端,嘴只是一个小孔,没有牙齿。这些特征显示出它与刺猬、豪猪是迥然不同的动物。事实上,它们在亲缘关系上相距甚远,针鼹是鸭嘴兽的近亲,在分类学上隶属于哺乳纲单孔目针鼹科,它的消化道、排泄道与生殖道均开口于身体后部的泄殖腔内,因而是一种最原始的哺乳动物。

有趣的是,在行为上针鼹兼有刺猬和豪猪的特点。在受惊时,它会竖起棘刺,将身体蜷成一个没头没脑的“刺毛团”,这一点与刺猬很相像。有时,它也会背对敌人,使棘刺脱离自己的身体,刺向来犯者,一段时间以后,脱落处又会长出新的棘刺,这一点又与豪猪十分相似。

针鼹似乎并不满足上面两个招数,又努力开发出一种独特的防御本领。由于针鼹前爪粗壮,十分有力,趾尖有锐利的钩爪,适于向地下快速挖土,不论地面的土有多硬,它都可以很快掘开,将自己的身体埋于土内,只把背部的棘刺露在外面,并且用四肢的爪和身体两侧的棘刺钉在土中,外力很难把它拉出土外。此外,它还可以钩住树根,或者落入岩石缝中,使捕食者无法吃掉它。

针鼹的繁殖过程也与这一“绝招”有关。雄针鼹会围绕着一棵树挖一个25厘米左右深度的环形壕沟,然后互相用头部攻击对方,获胜的雄针鼹就在壕沟里享受自己的胜利果实——与雌针鼹进行交配。3周以后,雌针鼹就会产下一枚形状像葡萄一样的卵,再把由这枚卵孵化出的一个像豆角一样的幼仔放入育儿袋。经过8周的快速生长,幼仔的刺就长出来了,雌针鼹感到不适,便把它掏出来,藏在灌丛、洞穴等比较隐蔽的地方,继续哺育,雌针鼹的临时育儿袋也就自然消失了。

刺鲀

在广阔的海洋里也有一些动物舍弃了捕食和逃命所必需的速度,代之以一身坚硬的长棘作为防卫手段,奇特的刺鲀就是其中的一类。

刺鲀的体型有大有小,例如常见的密斑刺鲀,最大的体长可达90厘米。它们身披的棘刺是由鳞片演化而形成的,平时就像其他鱼类身上的鳞片一样,平贴在身体上。如果遇到敌害,刺鲀身上的棘刺会马上竖起来,使敌人无从下嘴。这个手段和刺猬、豪猪以及针鼹等都是一样的。

不过,刺鲀还有一项上述动物所没有的本领,那就是它能大口吞咽下海水和空气,使身体像气球一样胀得圆鼓鼓的,棘刺也跟着膨胀了的皮肤竖立起来,仿佛漂在海水中的一个大毛栗子。

这是一种“恐吓术”,但效果颇佳。由于它的体内有一个可伸缩的囊,因此可以使身体膨大两倍左右。有的时候,体型变大就足以把捕食者吓跑,或者让那些体型和自己差不多的敌人根本没有办法吃掉它,甚至连凶猛的双髻鲨都会因为难以下嘴而悻悻游走。当危险过去了,刺鲀就将吞进肚中的水和空气吐出来,恢复原形。

刺鲀在世界三大洋都有分布,尤以西太平洋和印度洋等热带海洋的近海一带种类和数量最多。

海胆

海胆大多生活于海底,是无脊椎动物中的“刺猬”,浑身长满了长短不一的棘刺,俗称海刺猬、刺球或刺锅子。

海胆在全世界共有850多种,我国沿海有100多种。它们隶属于棘皮动物门海胆纲,大多数种类都像略扁的圆球,也有的像盘、像心、像饼干等,因此可分为正形类、歪形类两大类。

不同种类的海胆,身上的棘刺有长有短,有尖有钝,结构也有所不同。棘刺最长的为王冠海胆,可达30厘米。一般来说,正形海胆的棘刺多数细长尖锐呈针形,歪形海胆的棘刺大都细小而密集,有的排列无秩序。

海胆大小差别很大,小的壳直径不到5毫米,而大的壳直径可达30厘米。海胆整个身体被关闭在坚硬的上千片整齐排列的石灰质骨壳中,在这互相镶合的骨板表面上生有一些小的疣状突起,根据大小差别可以分为大疣、中疣和小疣,它们也是棘刺的着生之处,对应三种疣分别长有大棘、中棘(次棘)和小棘(细棘)。

海胆的棘刺大都为细长的针形或者棒状,也是中空的,在胆壳的“赤道”处最长,“两极处”最短。大棘分布均匀广泛,整体呈绿色,末端有黄色、褐色或者黄绿色的环带,表面光滑,末端多磨损或断裂,完整的可以观察到明显的变细分节。中棘长度跟大棘相近,较为细长,多为赤褐色,有些带有少量黄褐色条带,末端常磨损或断裂,表面光滑。小棘细小丛生,分布较广,多数为赤褐色。通过扫描电镜可以清晰地看到小棘表面上生有许多棘刺,這些棘刺在小棘表面排列成规则的纵列。

更为厉害的是,有些海胆的棘刺上生有倒刺,有些顶端还有毒腺,如我国南海所产刺冠海胆、环刺棘海胆、白棘三列海胆等的棘刺都是有毒的,如果不幸被扎到,能使人产生局部红肿、剧痛、心跳加速,甚至痉挛、窒息等。

除了防御,海胆的大棘还可以配合它的管足来进行运动,特别是在沙滩上摇晃着前进,以及钻入沙中潜伏或身体翻转后再恢复正常位置等。由于棘刺的基部凹陷并与突起的疣相嵌合,它们之间还有肌肉来控制棘刺的倾斜运动及恢复,所以海胆硬壳上的每根大棘都能转动。运动时,一部分支撑地面,一部分向前移动,通过支撑和移动的交替进行拖动或举起身体离开地面而前行。海胆棘刺的再生能力很强,断脱后都能得到及时的修复。

在进行有性生殖时,无数的雌雄海胆会不约而同地聚集在一起,举行“集体婚礼”。然后分别把精子、卵子排到水里,受精的卵子像浮游生物一样随水漂动,再经过变态发育,成为早期长腕幼虫、后期长腕幼虫、幼海胆,幼海胆虽然很小,但已生有不少棘刺了。

由于浑身上下像个“刺球”,上述动物都很少有天敌,许多捕食者都奈何不了它们,只能“望刺兴叹”。

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