【2018年物種日曆】3月30日 中國鱟

   無知旅人    2018-03-00

　　哪怕在奇怪的物種中，鱟也是獨特的。先從認識這個奇怪的字入手：「鱟」，學字頭，魚字尾——中國古人以為鱟是一種魚類；讀音hòu，據說跟南方方言中「學」的讀音相似，也有一說是因鱟擅「候風而動」，所以讀作「候」。總之，「有學問的魚」形象地描繪了這個字的形態——至少，認識這個字說明你比其他人更有學問一點點吧？

　　

　　康熙字典中的繁體「鱟」字。圖片：zdic.net

　　鱟除了漢字怪異，它們的形態也很有怪。鱟的形態與蟹有些相似，英語世界還覺得它有點像馬蹄，因此稱之為馬蹄蟹（horseshoe crab）。實際上，鱟與蟹、魚都相距甚遠，現存物種中與它親緣關係略近的，是和它同屬節肢動物門螯肢動物亞門的蠍子、蜈蚣、蜘蛛等。

　　似蟹不是蟹，水生不是魚。演化單一支，獨佔肢口綱。

　　

　　鱟、蟹、蠍、蛛的對比。圖片：wikipedia.org

　　乍一看，鱟彷彿一副面具或盾牌。它的外形主要分為三塊：狀如頭盔的頭胸甲、布滿細刺的腹甲、細長的劍尾。鱟的口位於腹面的頭胸甲之間，口邊長著一對攝食用的鉗狀附肢和周圍5對附肢。腹部有書鰓，用於游泳及呼吸。劍尾是它的防禦武器及翻身工具。

　　

　　鱟的構造。圖片：陳章波提供

　　除了體型怪，鱟的生理特徵也怪。鱟有單眼和複眼，各有多少呢？不同的學者看法不同。洪水根教授主編的《中國鱟生物學研究》認為：中國鱟有四隻眼睛，分別為一對單眼和一對複眼。台灣鱟研究學者陳章波教授在《鱟的史詩》中提出：鱟的眼睛多達十個，包括頭胸甲背上的一對複眼和四對單眼，其中四對單眼分別位於頭胸甲背面的中脊前端、複眼旁邊、頭胸部腹面中央和尾部。還有資料顯示劍尾上感光眼點數量更多。

　　海底鴛鴦不恩愛

　　中國鱟分雌、雄，雌雄差異也很有意思。不像人類的男性一般比較強壯魁梧，雄鱟比雌鱟體型小很多。交配的時候，雄鱟要靠雌鱟「強壯」的身體馱著它一直從海底游到高潮區的產卵地，但是交配一結束，雄鱟可能很快就拋下疲憊的雌鱟獨自離去。

　　

　　在雌鱟面前，雄鱟顯得嬌小依人。圖片：fjnews.fjsen.com

　　因為沿海居民常見它們成雙成對上岸產卵，誤以為它們是一生一世忠誠的伴侶，永不分離，因此中國鱟被稱為「海底鴛鴦」。可誰知，「海底鴛鴦」還真跟鴛鴦一樣，不是一夫一妻的忠誠伴侶。它們的配對選擇可以說就是「隨緣」。不要說一輩子，可能一個繁殖季里也不一定是固定伴侶呢。不僅如此，中國鱟的越洋親戚美洲鱟還常常出現一雌多雄的交配場景：雌鱟被數只雄鱟包圍著，科學家們還專門為此發明了「衛星雄性」（satellite male）一詞來形容那些在爭搶配偶過程中沒能夠抱住雌鱟身體而擠佔在四周的雄鱟們。

　　

　　鱟的生活史。圖片：林吳穎提供

　　除了交配產卵的季節，成年中國鱟一般都生活在近海約20～40米深的海溝里。在高潮區沙灘上孵化的幼鱟則會在潮間帶灘塗區域生活數年，通過一次次蛻殼長大，直到回到海底繼續長大成年。在不同的生命時期，中國鱟的棲息地可以說涵蓋濱海濕地和海洋，其中高潮區的沙灘、潮間帶泥沙質灘塗、紅樹林、海底等環境對不同時期的它們都十分關鍵。

　　

　　幼鱟通過一次次蛻殼長大。圖片：陳章波提供

　　「第一隻鱟」從何而來？

　　都說鱟是遠古生物，到底有多遠、有多古呢？

　　迄今為止發現的最古老的鱟化石發現於加拿大的Manitoba，被命名為Lunataspis aurora，意為「黎明之新月盾」，用以描述新化石之形。它來自4億4500萬年前的奧陶紀，其發現證明：至少在4.45億年前，當恐龍尚未崛起、原始魚類尚未出現、佔據地球的霸主還是三葉蟲時，鱟的祖先就已經存在於地球上了。鱟真正的演化歷史，很可能比四億五千萬年還要久遠，有待進一步的考古發現向我們揭曉。

　　

　　最古老的化石鱟Lunataspis aurora與現生美洲鱟Limulus polyphemus的對比。圖片：D. Rudkin & G. Young

　　根據各種化石發現，科學家們知道了鱟的祖先曾經繁榮過、也演化出了很多不同的種。鱟曾經遍布全世界，但在9500～9000萬年前，美洲大陸與歐亞大陸由於板塊運動慢慢分開，留在美洲東岸的Limulus coffini逐漸演化成了現在的美洲鱟，而另一批則經由歐洲，有的短暫停留演化成Euproops sp.（已滅絕），有的通過古地中海-特提斯洋（Tethys Sea）慢慢擴散到亞洲地區，並在後續的板塊運動中，分化成了現今亞洲的三種鱟——中國鱟Tachypleus tridentatus、南方鱟T. gigas和圓尾鱟Carchinoscorpias rotundicauda。今天，全世界只剩下四種鱟。其中體型最大的是中國鱟，體型最小的是圓尾鱟，它倆都證實在中國有分佈。

　　

　　四種不同的鱟。圖片：Sekiguchi, K. & K. Nakamura / Biomedical Applications of the Horseshoe Crab (Limulidae)（1979）

　　根據化石的記載，現生的鱟與最早的祖先形態仍非常相似，倘若與2億年前的祖先們（例如Mesolimulus）比起來，形態更是幾乎沒有任何變化。四種分割在不同大陸上的鱟，雖然體型大小差異較大，但不管是身體結構、視覺系統、體液成分，還是外形和器官功能的差別，都幾乎可以忽略不計。也正因為鱟是這樣一類非常古老的物種、形態歷經多年變化不大，才會被人們稱為海洋「活化石」。可是，它們為什麼能夠歷經這麼多年不變樣？是什麼支撐著它們在五次生物大滅絕中依然堅強存活了下來？

　　

　　兩億年前的Mesolimulus walchi（化石）。圖片：Virtual Fossil Museum

　　鱟的七種「忍術」

　　根據科學家的推測，「活化石」鱟之所以從出現到現在外型變化很小，很可能是由於鱟一直生活在近岸或濱海濕地等棲息地中，沒有離開同類型的棲息地，它們獨特的身體特徵讓它們在這些棲息地中一直具有足夠的生存競爭力和適應力。得益於此，鱟才得以經歷四億多年時光與磨難而都沒有滅亡。

　　

　　鱟的胚胎。圖片：陳章波提供

　　那麼鱟到底具備有哪些獨特的特徵使其具有競爭力和適應力呢？台灣的鱟保育專家陳章波教授經過多年的觀察和研究，總結出了中國鱟的七種生存策略，把它們戲稱為「鱟的七種忍術」（引用自《鱟的史詩》一書）。

　　鱟的七種忍術：

　　忍術一·土遁：當環境溫度太低或太高時，鱟會鑽進泥沙或者爬到水較深處以緩解溫度對其的傷害。

　　忍術二·耐毒：鱟比蟹老闆還可以耐受重金屬毒性，血液也可以敏銳偵測細菌產生的毒素，並引發一連串凝結效應，將細菌吞噬消滅。

　　忍術三·巨化：雖然小鱟還是有挺多天敵，但長大以後的鱟體型就比較大了，一般的動物都無法吞食它，雖然也有海龜食鱟的現象，但也少有觀察記錄。

　　忍術四·夜視力：鱟有十隻眼，八隻感光眼可以感受可見光及紫外線的強弱，兩隻複眼的特殊構造使其在夜間也能夠看清影像，因此就算在渾濁的泥水中，視力也很好。人們還根據鱟複眼的構造原理涉及了新的電視機，提高了電視的清晰度。

　　忍術五·鐵布衫：鱟的頭胸甲、腹甲和劍尾都非常堅硬，耐壓、耐撞，如同鎧甲一般，保護著鱟。也因此，成年鱟幾乎沒有天敵（除了人類）。

　　忍術六·龜息大法：鱟常生活在泥質的海底，泥水中含有的氧氣比清澈的水中更少，這能夠幫助它應對氧氣更少的環境變化，躲過幾次大滅絕時期的極端環境變化。

　　忍術七·廣鹽術：鱟既可以生活在很鹹的海水中，也可以在鹽度較低的河口地帶生活。

　　鱟的形態、生理特徵、生活特性使得鱟具有了這樣獨特又多樣的生存策略，這樣各種極端環境變化帶來的生存危機，也就被鱟一次次化解了。

　

　為醫學獻身的「藍血星人」

　　這樣抗造的生物何以瀕危？這和市場對鱟血製劑的巨大需求，以及人們對被取血后的鱟「物盡其用」的處理脫不開干係。

　　鱟的血有什麼特別呢？首先，它是藍色的。這是因為鱟體內沒有含紅色鐵離子的血紅蛋白，取而代之的是富含銅離子的血藍蛋白，呈現出了藍色。

　　

　　鱟的藍色血液，會用來製作鱟血製劑。圖片：Mark Thiessen / National Geogarphic Creative

　　而鱟血液真正神奇之處不止於此：鱟血的變形細胞中含有凝固蛋白原，遇到細菌內毒素會發生反應。鱟血製劑被用於快速檢測藥品和醫療用品是否被細菌污染，廣泛應用於所有醫學領域。這意味著，我們每個人到醫院抽的每一管血、注射的每一劑疫苗或藥物、用到的醫學儀器，都得益於鱟試劑的「保駕護航」。

　　而今，想要可持續地獲取中國鱟血越來越難，但醫療上對鱟試劑的需求又日益增加，國內醫學領域不得不大量進口美洲鱟的血液製劑。為什麼美洲鱟沒有走入瀕危？鱟的命運給了我們什麼樣的啟發？4月2日零點，物種日曆繼續為你解讀。

　　不過癮？我們還有六道關於鱟的測驗題，戳這裡看。