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世界上最大的蚌,能进行光合作用,被人雕刻成珠宝,吃到濒危!

美丽的大砗磲,海洋里的躺平大师。

它是世界上最大的贝壳,也是能进行光合作用的少数动物之一。

大砗磲(Tridacna gigas)又名库氏砗磲,属于双壳纲(贝类),帘蛤目,鸟蛤科,砗磲亚科。也就是说,与我们经常吃的蛤蜊、文蛤有亲缘各系。

最大接近2米,可重达300kg,平均自然寿命可超100 年。

提到能光合作用的动物,可能很多人已经想到了大名鼎鼎的绿叶海蜗牛。

当然,绿叶海蜗牛和砗磲的光合作用是具有差异的。

绿叶海蜗牛在幼体阶段,吃掉滨海无隔藻之后,会把叶绿体直接储存在自己体内共生,为己所用。

此类方式进行光合作用的还有叶羊(costasiella kuroshimae),也称为小绵羊海蛞蝓。

不过,绝大多数能进行光合作用的动物,都是砗磲这样的,主要通过与藻类共生进行(刚才举例的两种动物,直接共生叶绿体,更加的直接一些)。

除了砗磲,还有阿克尔扁形虫、朝天水母、绿水螅、帆水母、巨型桶状海绵、珊瑚虫等等动物。

砗磲亚科下面的2属9种(最新的已再细分为12种),无一例外,全都能进行共生光合作用。

除了野生大砗磲(库氏砗磲)是国家一级保护动物外,其它所有种类的野生砗磲都是国家二级保护动物。

它们绝大多数依靠光合作用,就能基本维持长期的生命活动。

成年的砗磲通过足丝固着生活,如同或青、或或黄、或紫的海洋之花,在白天绽放,夜晚关闭。

砗磲的幼体是可以自由活动,他们和其他的一些海洋双壳纲动物一样,需要经历受精卵、担轮幼虫、足面盘幼虫、后期面盘幼虫、稚贝等阶段。

受精卵孵化后,幼虫就会开始滤食一种叫做虫黄藻的漂浮藻类。

虫黄藻可与多种海洋低等动物共生,更是珊瑚的灵魂。

每1mm^3的珊瑚虫组织中,虫黄藻就多达3万个。虫黄藻在珊瑚生态系统中,发挥着至关重要的作用。而整个珊瑚系统,又被称为海洋的“热带雨林”,可以说是整个海洋生态系的命脉之一。

砗磲幼体孵化6天后,进入足面盘幼虫阶段,就会从主动滤食逐渐转变为光合营养共生。

随后的几周,会不断寻找合适的位置着陆,几经更替后,最终发展成稚贝,开始营固着生活。

随着不断长大,光合营养的比重会逐渐加大。

长到数厘米以后,就可以完全不再需要滤食生活。

虫黄藻可以为砗磲提供营养,而砗磲的代谢废物二氧化碳、无盐等,又可以给虫黄藻提供光合作用的原料。

为了有利于光合作用,虫黄藻主要共生在砗磲的外套膜上。

我们能看到的斑斓色彩的部分,其实就是砗磲的外套膜:

外套膜上的类似于苍白斑点的结构,有利于光线的进入,方便虫黄藻进行光合作用。

而边缘上那些黑色的斑点,则是它们的“眼睛”。

在英文中上叫做 ocellus,一般在节肢动物中被翻译为单眼,而在更低等动物中,一般根据大小翻译为眼点、眼斑。由于没有晶状体,主要是一些含有色素的细胞,所以主要用于感光,而不是辨物。

当然,更复杂一些的双壳纲、腹足纲动物,也有介于眼点和高等眼睛之间的眼。

例如,扇贝很有异星风格的眼睛:

以及,具有强烈外星窥探感的海螺眼睛:

虽然这些眼睛,同样和摄像头的原理相当,但相对来说解构还是简单了些。

虽然有些文章把扇贝的视力描述得很夸张,但其实强项也主要在于视野和感光能力,分辨率其实是很低的。

  • 其实眼睛的进化脉络还是比较清晰的,进化的多线起源,也证明比很多文章夸张描述的容易很多。甚至箱水母这样的刺胞动物也长有简单的眼睛。

无论砗磲的眼斑,还是外套膜的颜色,都会呈现出黄、绿、青、蓝、紫,这一系列相近色谱的斑斓色彩,是因为鸟嘌呤晶体对相应波段光谱的反射。

瓦片一样的鸟嘌呤晶体

一些鱼鳞上的颜色反光,也来源于鸟嘌呤晶体的反射。

我们知道太阳光谱的总能量峰值主要集中在黄绿色光谱附近,蓝色和紫色也是单位能量很高的可见光谱。

既然砗磲和虫黄藻利用光能共生,为什么会反射最多能量的光谱呢?

这主要还是在于虫黄藻自身的特性,它们主要利用低能的红色光谱,高能光谱对它们的伤害很大,尤其是蓝色光谱。

让发出蓝光的二极管LED灯对珊瑚上的虫黄藻进行局部照射,发现照射区域的虫黄藻出现很大的损失。

这证明了,蓝色光谱对虫黄藻的危害。

总的来说,为了适应与虫黄藻的长期共生,砗磲的生理构造,发生了相应的适应性进化。

可能有人不禁要问,砗磲这种雌雄同体、产卵量巨大(一次可产卵数亿)、寿命长、还能共生光合作用的生物,具有如此强大的躺平能力,怎么就能濒危了呢?

主要有自然原因,和人为因素

砗磲幼虫发现到后期,变态发育为稚贝的过程,变态率很低。从受精卵到稚贝形成的整个过程,成活率过低。幼体存活率低,也是R型策略生物的典型特征。

其成长还缓慢,性成熟也晚,这些都大大限制了它们的繁衍速度。

与砗磲共生的虫黄藻生存条件也比较苛刻,不仅有特殊的光照需求,温度和酸碱性需求也比较苛刻。

除此之外,砗磲生活在印度洋、太平洋西的亚热带、热带珊瑚带,与其他同生态位的物种,竞争也十分激烈。

总之,砗磲这个科的生物,虽然在以前规模也不算小,但繁殖能力并不强。

20世纪中叶以后,人类生产力的空前提升,滥捕滥捞,给它们带来了致命一击。

从古至今,砗磲都具有很高的观赏价值和食用价值。

了解传统工艺品的人,在知道砗磲这种动物以前,第一反应砗磲会是一种宝石材料。

早在商朝,砗磲壳就被认为是一种宝物,后来更是成为佛教七宝(金、银、琉璃、玛瑙、珊瑚、琥珀、砗磲)之一。

砗磲工艺雕刻品,天然的紫色、血色砗磲更是被认为价值连城

虽然砗磲在食用、雕刻、制作首饰的用途自古有之。但古典社会时期人类生产力有限,并没有对砗磲的种群造成根本性的威胁。

砗磲遭遇的第一波劫难,是80年代台湾、日本、新加坡等地,砗磲海产大量消费所开始的。

第二波劫难,则是90年代,砗磲文玩的兴起。文玩消费对砗磲外壳的苛刻需求,更是让年龄长、体型大的砗磲遭受前所未有的洗劫。

时至今日,虽然国家已经把天然砗磲保护了起来,但非法捕捞依旧屡禁不止。

所谓没有买卖就没有伤害,放在任何濒危动物都是一样的。

其实,无论人类正常消费砗磲的外壳还是肉,都是无可口非的,但根本性的问题在于断子绝孙式的滥捕滥捞。

物种资源不是消耗品,一个物种灭绝了,就永远消失了。

在《庄子·秋水篇》中,楚国使臣带来楚王的命令要庄子去当官,庄子却回答道:

吾闻楚有神龟,死已三千岁矣,王巾笥而藏之庙堂之上。此龟者,宁其死为留骨而贵乎?宁其生而曳尾于涂中乎?

怕砗磲宁愿在海底躺平100年,也不愿化身雕像被人供奉1秒钟。

砗磲保护任重道远。

幸运的是,2016年中科院南海研究所解决了虫黄藻植入低稚贝变态率低两大关键难题,终于成功培育出砗磲稚贝,为砗磲保护翻开了全新的一页。

左:成体鳞砗磲,中上:后期面盘幼虫,右上:足面盘幼虫,右下:双水管稚贝

A、B:稚贝,C、D:爬行稚贝,

E:显微镜下爬行的稚贝,F:显微镜下“站立”的稚贝

A刚形成的稚贝,B:单水管稚贝,C:外套膜二触手稚贝,

D:外套膜多触手稚贝,E:外套膜触手

小规模培育的鳞砗磲稚贝(65日龄,约2.1毫米)

相信在未来,人工商业养殖能够填补工艺、观赏、以及食用市场的需求,从而可以对天然砗磲进行最好的保护。

砗磲种群规模,在人类的帮助下也终有恢复的那一天。

砗磲是海洋珊瑚生态系统不可或缺的一环,它的美,不仅仅可以体现人类的工艺之美,也更应该体现出它的自然之美。

无论任何物种,当我们利用它的任何价值时,都不应该忘记了它的自然之美。

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