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夏威夷短尾乌贼。Margaret McFall-Ngai


光能让我们在黑暗中发现东西。但是夏威夷短尾乌贼(Euprymna scolopes)却采用了一种相反的伪装策略。


这种手掌大小的软体类夜行动物生活在浅水区,它们习惯在黑暗的掩护下捕食虾类。但它们的影子却是一个大麻烦。因为即便是最黑暗的夜晚,从水底观看,在散射了星月之光的水中,它们的身体也会变成一个明显的八脚剪影——在海底巡游的天敌就会利用这一点,把它们当成美味。但是这种乌贼却很聪明:在几乎全黑的环境中,它们进化出了一种最不可思议的伪装法——发光。


夏威夷短尾乌贼会通过发光把自己隐藏在星光里。下方的天敌无法把乌贼和周边环境区别开来,就好像它们穿上了隐身衣。


发光并不是一种容易和节能的方法。这些乌贼的发光工作并不是自己完成的,而是“外包”给了别人。有一种名为费氏弧菌(Vibrio fischeri)的发光菌是它们的合作者。费氏弧菌的职责是产生光子;而乌贼为它们提供栖息地和养份。


研究表明,这些乌贼的发光方式十分奇特。发光不是一件容易的事,成本很高,需要消耗5%的细菌代谢能力。发光对细菌来说非常辛苦,因此理论上乌贼很可能会被一部分滥竽充数的“南郭先生”寄生。但是科学家却并没有找到。科学家一旦把费氏弧菌体内的发光基因剔除,这些吃白饭的家伙便会被乌贼逐出体外。


夏威夷短尾乌贼的这种非凡能力来自于它体内的一个独特器官。在那里有一些非常独特的结构,这些组织在通常情况下和视觉有关。其中有一种含有光敏蛋白的组织,其结构和视网膜十分相似。它能够鉴别哪些细菌没有干活。夏威夷短尾乌贼有一只“全能内眼”。



夏威夷短尾乌贼容纳发光菌的器官,以及寄生其中的发光费氏孤菌(右)。Stabb / 佐治亚大学


表面上,乌贼是发光菌的主人,但研究显示,它们之间的这种关系非常微妙。乌贼体内的细菌也能影响到它们的主人。


这些发光细菌不只是为乌贼提供伪装,它们还会影响乌贼的生物钟。乌贼和许多动物体内存在一种光敏蛋白,它们对生物昼夜节律的调整非常关键。这种名为隐光敏素的物质控制着两种基因。其中一种基因能够使乌贼对细菌发出的光有更好的响应能力,另一种则负责对环境光作出响应。这些细菌能够通过隐光敏素,改变受这些基因控制的所有“下游基因”的活动方式。所以乌贼对昼夜更替的感知,在很大程度上是受这些发光菌的暗示。它们在无意间成了发光菌的奴隶。


正如我们所见,在某种意义上,并不只有人类才会仰望星空,动物也会。它们会利用生物之间的共生关系掌握昼夜节律,把自己伪装成起来,给自己披上隐身衣,躲藏在星光里。


原作 David Shultz / 编译 老孙


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作者:佚名
来源:星空天文