
海胆给我们的印象大多是圆圆的、浑身带刺的,其实海胆生来并不是这样的身体形状,那它们是怎样变形的,本期我们就一起聊一聊。

海胆图片来源:DBE深蓝探索海洋科考
海胆的生命之初是一颗微小的受精卵,之后会经历卵裂期、囊胚期、原肠期、棱柱幼体、二腕幼体、四腕幼体、六腕幼体、八腕幼体和稚胆等阶段。从受精卵到稚胆大概需要35天,在这一个多月的时间里,海胆不断变化,逐渐长成了我们熟悉的样子。

哈氏刻肋海胆发育过程图片来源:大连海洋大学学报论文
从图片我们可以直观地看到,二腕幼体、四腕幼体、六腕幼体、八腕幼体其实是呈两侧对称的。八腕幼体之后,出现一个非常大的转变,两侧对称变形为了五辐射对称。


海胆幼体两侧对称与成年海胆五辐射对称图片来源:论文原图与展出标本
最新的研究显示,海胆幼虫在感知危险时,会克隆自身。研究人员将海胆幼虫放置在有鱼黏液的实验室里,24小时后发现,幼虫已经克隆了自身。
海胆幼体没有坚硬的外壳保护,只能靠海洋里的浮游生物为生。两侧对称的身体结构,能让它们在游动时保持平衡,更精准地控制前进方向,就像一叶扁舟,灵活地穿行在海洋世界。
所谓五辐射对称,是指通过海胆身体的中心,可以画出5 条对称轴,每条轴都能将身体分成对称的两部分。
海胆从两侧对称到五辐射对称的“变形”,其实是生物适应环境的必然选择。成年海胆不再以蜉蝣状态生存,而是定居在海底的岩石、珊瑚或沙质海底之上,主要以藻类、碎屑等为食。五辐射对称的球状结构,能让海胆更好地感知环境变化,有利于捕食、躲避天敌,做到“全方位无死角”的应对。而两侧对称的结构,更适合主动游动、定向前进的生物,比如鱼类。

蓝斑海胆图片来源:网络
除了身体外形对称性的变化,海胆的身体在变态发育过程中进行了诸多“迭代升级”:原本柔软的身体,长出坚硬的外壳,穿上了棘刺“外衣”,装上了“亚里士多德提灯”,消化系统、生殖系统也逐步完善。
海胆变形记,诠释了生物对环境的完美适应。
参考资料
1. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adx7753#sec-3
2. https://www.nature.com/articles/s41586-023-06669-2
3. 沈顺根.生命海洋 千姿百态的海洋生物[M].北京:海潮出版社
4. 无穷小亮.海错图[M].北京:中信出版社
5. 王春生,宋志乐.刺参 鲍 海胆 海蜇[M].第1版.济南:山东科学技术出版社
6.洪继彪,丁晟琦,常亚青,尹东红,王许波,宋坚 哈氏刻肋海胆胚胎、幼体发育及人工养殖[J]. 大连海洋大学学报
图文|王亚军
审核|郭然
终审|康志帅
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