北京時間4月28日消息，據(jù)國外媒體報道，有少數(shù)動物被吃掉后還能存活下來，這種技能或許幫助它們開拓了新的棲息環(huán)境。
2012年，一位生物學家在東南亞的東帝汶進行調查時，發(fā)現(xiàn)了意想不到的一幕：一條鉤盲蛇（學名：Ramphotyphlops braminus）扭動著從一只黑眶蟾蜍的后部爬了出來。來自英國伍爾弗漢普頓大學的馬克·奧榭及其同事偶然間目睹了這一過程，他們在一塊石頭下發(fā)現(xiàn)了這兩只動物。這是科學家第一次發(fā)現(xiàn)被蟾蜍吃下去的獵物還能存活，也是第一次發(fā)現(xiàn)像鉤盲蛇這么大的動物經過消化道后居然還能安然無恙?！耙环N有肺的脊椎動物能存活下來，實在太讓人驚奇了，”奧榭說道。
動物幼體或一些小型海洋無脊椎動物能毫發(fā)無損地穿過某些掠食者的消化道，但體型較大的獵物很可能在被抓到之后就立刻被咬死。即使躲過了牙齒的撕咬，在經過掠食者的喉嚨時，獵物也會受到致命的擠壓。
等待獵物的還有更可怕的問題。大部分獵物在接觸到掠食者胃里的胃酸之前就已經死去，接著它們的組織將被胃酸分解、消化。在掠食者的消化道深處，獵物或許還要面臨缺氧的挑戰(zhàn)。
不過，如果是被蟾蜍或鳥類囫圇吞下的獵物，生存的幾率可能會高一些。這些動物在吞咽之前，往往先把食物堆在喉嚨后部，這或許會增加獵物安全進入消化系統(tǒng)的機會。
一只粗皮漬螈
在某種程度上，這或許正是一種劇毒兩棲動物——粗皮漬螈（學名：Taricha granulosa）——在被青蛙吞食之后還能全身而退的原因。一旦進入青蛙的胃部，這種蠑螈的毒素會在胃酸發(fā)揮作用之前殺死青蛙。接著，粗皮漬螈只需要轉過身，經過死亡青蛙的喉嚨，從它的嘴巴爬出來。
然而，鉤盲蛇并不能殺死蟾蜍，而且它經過的路線要長得多——從蟾蜍的嘴巴到肛門。相比其他許多物種，鉤盲蛇有著自己的優(yōu)勢。它們身體細長，寬度只有幾毫米，可以毫不費力地挖洞或穿過狹小的縫隙。對鉤盲蛇來說，穿過狹窄的蟾蜍消化道應該不是太大的挑戰(zhàn)。
奧榭認為，鉤盲蛇在蟾蜍消化道中是主動地爬行，而不是像其他食物那樣被收縮的肌肉推著向前。還有一個對鉤盲蛇有利的因素是蟾蜍較早之前的攝食情況。在吞下鉤盲蛇之前的幾個小時里，這只蟾蜍可能沒有吃多少東西，從而使它的消化道變得“干凈”許多。如果真是如此，那鉤盲蛇的“求生之旅”應該沒有花費多少時間，這也減少了它暴露在消化液里的風險。
不過，起決定性作用的很可能是鉤盲蛇的皮膚。緊密、重疊的鱗片不僅使鉤盲蛇能在陸地上爬行，也幫助它們阻擋了胃酸的侵襲，保護脆弱組織和器官免受傷害。其他一些蛇類的鱗片在移動時會稍稍分離，因而可能不具備類似的保護效果。
幾乎可以肯定的是，鉤盲蛇面臨的最大問題是一段較長時間的缺氧。作為一種掘洞生活的動物，加上體型嬌小，鉤盲蛇只需要很少的空氣就能存活。但是，這種耐受性也是有限度的?！袄碚撋?，穿過消化道的時間將決定它能否存活，”奧榭說道。
研究人員并不知道鉤盲蛇經過蟾蜍消化道的時間。不過，盡管鉤盲蛇成功從蟾蜍消化道爬了出來，但它還是在大約5小時后死亡了。研究者并沒有對鉤盲蛇進行死后檢查，但他們認為，這條蛇可能死于缺氧導致的并發(fā)癥。“我們想不到其他任何能殺死它的因素，”奧榭說道。
蝸牛在穿越消化道方面的能力可能要勝過鉤盲蛇，因為它們在低氧環(huán)境下也能生存。在2011年發(fā)表的一篇論文中，日本東北大學的裕也一郎（Shinichiro Wada）等人介紹了這樣一個實驗。他們用一種微小的蚤蝸牛（學名：Tornatellides boeningi）喂食暗綠繡眼鳥，觀察它們能否完整地經過后者的消化道。大約15%的蚤蝸牛幸存了下來，整個過程大約花了20到120分鐘。該實驗第一次證實了陸地蝸?？梢栽诮涍^鳥類腸道消化后存活下來?！霸跊]有完全暴露在消化液的情況下，蝸牛能夠承受短時間的消化過程，”裕也一郎說道。
蝸牛的忍耐力很可能來源于它們的外殼，這是天然的盔甲。但裕也一郎和同事們發(fā)現(xiàn)，蝸牛的大小也是生存的關鍵。他們對鳥糞中的蝸牛外殼進行了測量，發(fā)現(xiàn)寬度在2.5毫米左右的蝸?；灸鼙３滞暾?，而體型更大的蝸牛則遭受到了嚴重的外殼損壞。他們還認為蝸牛分泌的黏液可能會對酸環(huán)境有一定的抵抗作用，但這一觀點還需要進一步檢驗。
需要指出的是，較大的蝸牛似乎偶爾也能從鳥類腸道的消化中存活下來。來自捷克布拉格查理大學的Jasna Simonova發(fā)現(xiàn)，外殼比蚤蝸牛大得多——直徑達到17毫米——的蝸牛有時在經過多種不同鳥類的消化之后，還能完整地保存下來。
秀麗隱桿線蟲
另一個令人意想不到的“腸道穿越者”是一種線蟲——秀麗隱桿線蟲（學名：Caenorhabditis elegans）。德國基爾大學的欣李?！な?zhèn)惐ぃ℉inrich Schulenburg）及其團隊在采集于德國北部的蛞蝓腸道內發(fā)現(xiàn)了這種線蟲。之后，他們在蛞蝓糞便中驚訝地發(fā)現(xiàn)了活著的線蟲。
“它們似乎是被蛞蝓從嘴巴吃進去的，這很不尋常，因為蛞蝓具有一個研磨的器官，應該會摧毀它們，”舒?zhèn)惐ふf，“而且我們不知道它們是怎么從酸性環(huán)境中存活下來的?！痹隍因鹾万球倔w內還發(fā)現(xiàn)過另一種線蟲，但它們是營寄生生活，通過刺入腸道的方式進入宿主體內。
研究團隊還驚訝地發(fā)現(xiàn)，不僅幼年線蟲能從消化過程中存活，成體線蟲也可以。幼蟲在發(fā)育階段具有較為堅硬的表皮，可以起到保護作用，因此通常要比完全成熟的成蟲更能耐受惡劣環(huán)境?！斑@還完全是一個未解之謎，”舒?zhèn)惐ふf道。這些秀麗隱桿線蟲似乎經常能在蛞蝓的腸道消化中存活，但它們從不會在蛞蝓體內逗留超過一天的時間。
“腸道旅行”在陸地上較為罕見，但似乎在水生環(huán)境中更為普遍。荷蘭烏得勒支大學的Casper van Leeuwen及其同事發(fā)現(xiàn)，一些成年水生蝸牛在被綠頭鴨吞食之后依然能存活下來。一種介形蟲的雌性個體也能在康氏亞口魚（學名：Catostomus commersonii）的消化道中存活，而貽貝在穿過?？粫r，如果雙殼緊閉，就能夠避免被消化的命運。Van Leeuwen及其團隊推測，在潮濕環(huán)境中對生命有利的一些特征，可能幫助了這些無脊椎動物在潮濕的腸道內部環(huán)境中存活下來。
存活率也與掠食者的消化系統(tǒng)類型有關。有些動物更傾向于吃進更多的獵物，而不注重消化的效率，比如某些鳥類。食物往往很快經過這些動物的消化道，其中一部分可能未經消化就被排了出去。
由于穿越消化系統(tǒng)的現(xiàn)象具有一定普遍性，可以推測，這種現(xiàn)象可能會在一些動物種群中留下印記。對于一些移動能力較弱的物種，這可能是一種非常重要的運輸形式，使它們能占據(jù)遙遠的新環(huán)境。
暗綠繡眼鳥
裕也一郎及其同事觀察的蝸牛或許正是如此。這些蝸牛采集于母島——日本小笠原群島群島中的一個島嶼。它們在周圍島嶼上的分布模式似乎只能歸功于鳥類的幫助。此外，科學家在地理間隔遙遠的蝸牛種群之間發(fā)現(xiàn)了基因傳遞的證據(jù)，這也可以用鳥類腸道的運輸來解釋。裕也一郎的團隊發(fā)現(xiàn)，在暗綠繡眼鳥數(shù)量較高的地區(qū)，蝸牛的遺傳多樣性也更高。
“這些證據(jù)有力地表明，陸地蝸?？梢越柚邮承曾B類進行傳播，”裕也一郎說道。此外，他們還觀察到一只蝸牛在被鳥排泄出來之后開始產卵，這表明即使只有一只蝸牛遷移到新的環(huán)境，也足夠發(fā)展出一個新的種群。
舒?zhèn)惐ね茰y，蛞蝓腸道內的秀麗隱桿線蟲可能也是在“搭便車”。此前有研究發(fā)現(xiàn)，這種線蟲會附著在潮蟲的腳上，從一個地方轉移到另一個地方。另一種可能性是，蛞蝓腸道本身就對秀麗隱桿線蟲很有吸引力：它們可能以蛞蝓腸道內的細菌為食?！斑€有可能是，它們會等待蛞蝓死亡，以生活在尸體上面的細菌為食，”舒?zhèn)惐ふf道。
2014年，德國漢堡大學的Jan-Jakob Laux及其團隊首次記錄了一種利用鳥類消化道進行運輸?shù)睦ハx。他們推測，一種水葉甲——平角水葉甲（學名：Macroplea mutica）——可以借助綠頭鴨進行傳播，因為它們經過后者的腸道消化后依然能保持完整。這種昆蟲在古北界的廣泛分布一直被視為未解之謎，因為它們的移動能力并不強。
說回鉤盲蛇的例子，它的經歷很可能只是一場意外。奧榭認為，蟾蜍可能把這條蛇誤認為是蚯蚓，而蚯蚓是蟾蜍的主要食物。“我很確定那只蟾蜍并不知道自己吞下了一只脊椎動物，”他說，“它以為這只是一條比較光亮的蚯蚓?！?/p>
一些蟾蜍物種的確會捕食盲蛇，但這些盲蛇在被吃掉之后，還未發(fā)現(xiàn)有成功逃脫的。然而，盲蛇或許能借助另一種動物的腸道來完成運輸任務，那就是貓頭鷹。
有一些報告顯示，盲蛇會出現(xiàn)在貓頭鷹的巢穴中。它們怎么到那里的，我們還不得而知。一些研究者認為，盲蛇會爬到樹上，以貓頭鷹鳥巢碎屑中的無脊椎動物為食。另一種觀點認為，貓頭鷹把盲蛇抓到巢里，作為雛鳥的食物。
奧榭并不懷疑盲蛇的攀爬能力，但它們必須首先確定貓頭鷹鳥巢的位置，否則就只是偶然出現(xiàn)在鳥巢里。另一方面，貓頭鷹用盲蛇喂食雛鳥時也困難重重，因為盲蛇在被觸碰時會卷曲、打結，并可能在掉落的時候迅速鉆到鳥巢深處。
“我認為更可能的情況是，它們是偶然從貓頭鷹的腸道里排出來的，”奧榭說道。與蟾蜍一樣，貓頭鷹經常未經咀嚼就把獵物吞下肚子。
如果掠食者是在無意中吞下了活的動物，那它們的健康會受到什么影響呢？舉例來說，腸道寄生蟲往往通過食物和水進入動物體內，然后在腸道里定居下來。舒?zhèn)惐ふJ為，秀麗隱桿線蟲可能事實上就是一種寄生蟲。“如果真是如此，那就太令人興奮了，”他說，“我覺得這是可能的?！?/p>
一些線蟲物種確實是寄生蟲，而其他一些物種則可以在自由生活和寄生模式之間切換。秀麗隱桿線蟲被認為是非寄生性的，如果能找到它們營寄生生活的證據(jù)，或許將為寄生動物的演化研究提供新的線索。
“研究生物體變成寄生生物的適應過程和其中的分子機制，以及需要哪些特征才能使它們有時以寄生蟲形式存在，有時則不是，這將是一個令人興奮的系統(tǒng)課題，”舒?zhèn)惐ふf道。作為具有神經系統(tǒng)的最簡單動物體之一，秀麗隱桿線蟲已經成為生物學研究中廣泛使用的模式生物。
裕也一郎也提出了類似的想法，他認為蝸牛和鳥類之間的相互關系可能已經涉及到了寄生狀態(tài)。他在所研究的許多蝸牛身上發(fā)現(xiàn)了寄生性的扁蟲，并據(jù)此認為鳥類可能是這些扁蟲的最終宿主?；蛟S扁蟲是將蝸牛作為某種“特洛伊木馬”，以最終進入鳥類的腸道。“目前我正在研究這種聯(lián)系，”裕也一郎說道。
不過，“腸道穿越者”可能不僅僅是為了自身利益而利用掠食者：它們也可能給掠食者帶來好處。舒?zhèn)惐ふJ為，通過取食蛞蝓腸道內的細菌，秀麗隱桿線蟲會給腸道微生物群落帶來正面的影響?！耙恍z食細菌的生物體會幫助改善微生物群落的多樣性，”他說道。
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