这种海洋蠕虫看似无法控制自己的身体，只能不断地分叉，长出了数百个屁股。但其实，它生长每一步都在步步为营，为了生长和繁殖，它不仅将肠道外化，还演化出了具有自主能力的繁殖体。
撰文 | Jennifer Frazer
翻译 | 赵冰莹
审校 | 石云雷
想象一下，如果你有1000个屁股，会发生什么？目前，科学家仅发现有两种动物会处于这种看似尴尬的境地，一种名为多尾分支裂虫（Ramisyllis multicaudata）的海洋蠕虫就是其中的一种。考虑到一只蠕虫不可能随意地长出这么多的屁股，一定有什么原因导致了这种结果。最近，一项新的解剖学研究为这种现象提供了一些有趣的线索。
不断分叉的身体
这个故事开始时还比较正常。多尾分支裂虫是一种多毛纲的动物，它栖息在澳大利亚北部海岸浅水珊瑚礁中的石海绵（Petrosia）的水通道里。它会将不起眼、慵懒的头部深深地埋在海绵里。不久后，事情开始变得奇怪起来。
它的身体会开始不断地分叉，且毫无规律可言，在分叉末端长出的屁股可能会通过海绵上的天然孔洞伸入海水中，沿着海绵的表面爬行。科学家们观察到，一个小小的海绵上有100多个正在爬行的裂虫，有时候一个孔洞中可能会伸出来超过10个裂虫（这些都是裂虫的分支）。虽然石海绵有很多了不起的特性，但是它们没有知觉，在这种情况下，这肯定算是一个优点。
此外，这种裂虫每个长出来的分支都
包含一套内部器官。根据一项于今年发表于
《形态学杂志》的新研究，来自西班牙、澳大利亚和德国的国际研究团队首次对这种裂虫进行了详细的解剖学研究，他们发现裂虫分支的这些器官与没有分叉的幼体并没有区别。进一步研究发现，在裂虫像迷宫一样的身体中，
肠道是连续的，但里面空无一物，其中并没有发现海绵组织，也没有发现任何类型的食物颗粒。
他们还发现裂虫的后肠（相当于人体的大肠区域）被纤毛和微绒毛覆盖，这些手指状的延伸物可以最大限度地增加肠道的表面积，促进营养吸收。人体内也具有类似的肠道结构。这意味着它们的肠道仍会发挥作用，尽管这些庞大的动物如何靠看不见的食物生存仍然是一个谜团，毕竟它们只能靠一张无法调节大小的嘴来获取食物。
不像动物的动物
但最有趣的是，这种明显是动物的生物似乎采用了真菌的生活方式。当你在显微镜下观察真菌，会看到一个具有分支的管道系统，与这种裂虫体内的肠道非常相似。这种相似性也暗示了这些裂虫在海绵中可能会做的事。
真菌是吸收性的进食者。它们会进入食物内部，分泌消化酶消化食物，再将黏液吸收。而它们之所以形成高度分叉的丝状身体，是因为可以扩大表面积。它们的整个身体里面都是肠子，而不是像人类的肠道位于一个较小的身体内部。在这种身体结构下，当你的身体越大，吃到的食物也就越多。
生活在石海绵中的多尾分支裂虫（图片来源：Christopher J. Glasby）
我们现在已经知道，软体的海洋无脊椎动物可以通过它们的“皮肤”直接从海水中吸收溶解的有机物。然而，多尾分支裂虫将这种能力提升到了一个全新的高度。一个解剖小组发现，这种裂虫的身体上也可能覆盖着长长的微绒毛。鉴于其身体构造尽力在扩大表面积，却没有对等的头或嘴，人们不得不怀疑，它们已经像真菌一样将身体外部的结构转化为了内部结构。如果它们高度分叉的身体还不足以让人联想到真菌，还有另一个证据可以证明这一点：它们不同寻常的生殖系统。
第一条揭示它们的生活方式极其另类的线索是，这种裂虫从来不会离开它们栖息的海绵。我们可以想到，一旦它们把数以千计的分枝状触角塞进石海绵的水通道中，就像对这座“海绵房子”做出了一个承诺，而通常解决繁殖的方式就是简单地将数百万个配子直接释放到海水中。珊瑚和海葵就是通过这样的方式繁殖的。
自主的繁殖体
但这并不是多尾分支裂虫和许多其他的裂虫科采用的方法。在它们身体的背面，有一个被称为尾板的小尾巴（这种结构在三叶虫中也存在）。这一结构的前端是裂虫版本的植物顶端分生组织。这一结构也被称为后生长区，其中的干细胞不断产生新的身体结构。裂虫用利用这一结构来制造新的体节。但对于动物来说，这种情况并不常见，它会带来一些不常见的结果。
有时，裂虫上的这些结构并不会制造出一个新的标准体节，而是开始形成一个包含基本脑部结构和四只眼睛的头部，随后会长出更多的、塞满配子的体节。它会变成一个连接着母体的繁殖体，等待时机成熟时脱离。这些脱离的复制体拥有桨（体表的毛）、方向盘和性欲，除此之外并无其他。（在植物学上，这种结构也称为“匍匐茎”，草莓茎和其他水平生长的植物的茎也被称为匍匐茎。）
简而言之，多尾分支裂虫产生的自主性生殖腺处于一个模糊的中间地带。它们所属的群体，即裂虫，在双侧对称动物中可能是独一无二的，这种奇怪的生殖策略被称为 "孢芽形式的裂殖生殖"（gemmiparous schizogamy）。当然，在一些昆虫中也会出现类似的情况，通常以幼虫的形式生活更长的时间，只会短暂地变成成虫。这是一种非常“真菌”的做法。
事实上，在裂虫的分枝上形成的“匍匐茎”极其类似于一种真菌——镰刀菌（Fusarium），后者会产生独特的船形孢子。其他不会产生分枝的裂虫形成的匍匐茎也可以形成束或链状结构，就像真菌孢子一样。或许正是这种繁殖特性使裂虫生长出多个身体分支。它们通过几个基因突变，将普通的身体分支转变成了具有性自主能力的克隆体。
不过，我对这个故事中的一些地方仍然感到困惑。如果它们的整个身体都能吸收溶解的食物，为什么会促使无数的分枝达到海绵的表面呢？在科学家解剖的一个标本中，发现了裂虫大量屁股都塞进了海绵的死角。科学家们对此的解释是，这是裂虫为到达海绵表面而进行的失败的尝试。
它们的尾巴还含有一种功能不明的亮白色色素，无论它们是否到达海绵表面，都会产生这种色素。为什么为尾巴找到一个出口这么重要？溶解在海绵外的有机物真的那么美味吗？为什么它们的尾部要涂上类似于公路反光漆一样的东西呢？只是为了防晒吗还是有其他的用途？尽管这种裂虫正在做如果我有一千只脚时会做的事——摇晃它们，但我们仍不清楚它们这样做的真实目的是什么。
原文链接：https://www.scientificamerican.com/article/one-head-1-000-rear-ends-the-tale-of-a-deeply-weird-worm/
发表于 2021-8-21 10:55
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