每種動(dòng)物都有屬于自己的理想家居，生活在海洋中的幼形海鞘(larvaceans)所打造的粘糊糊的家比我們想象的還要古怪。這些膠狀的無(wú)脊椎動(dòng)物有著球根狀的頭和扁平的尾巴，看起來(lái)就像幽靈般的大蝌蚪。雖然這種幼形海鞘本身只能長(zhǎng)到月餅?zāi)敲创螅鼈兯闹芡ǔＪ怯米陨矸置谡骋核ㄔ斓?ldquo;鼻涕宮殿”，房屋長(zhǎng)度甚至能夠達(dá)到1米。

上月發(fā)表在《自然》雜志上的論文揭示了幼形海鞘所建造房屋的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。蒙特雷灣水族館研究所(MBARI)的首席工程師卡卡尼·卡蒂亞(Kakani Katija)領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。科學(xué)家們?cè)谶b控潛水器上裝上激光設(shè)備，并將潛水器發(fā)射到400米深的海洋中，對(duì)這些黏糊糊的房屋進(jìn)行掃描。通過(guò)數(shù)字重建技術(shù)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)幼形海鞘的鼻涕房屋有兩個(gè)嵌套結(jié)構(gòu)：一個(gè)內(nèi)屋和一個(gè)外屋。

可以說(shuō)幼形海鞘的房屋就像是大腦和保護(hù)大腦的頭骨。其中外屋可以保護(hù)幼形海鞘不受捕食者的攻擊，其不僅可以捕食者更難發(fā)現(xiàn)幼行類，而且也提供了粘糊糊的保護(hù)性屏障，同時(shí)還是主要的水過(guò)濾器。而外屋包裹著內(nèi)屋，內(nèi)屋可以從水中收集所有的食物，內(nèi)外之間通過(guò)一個(gè)小的入口通道隔離開(kāi)來(lái)。幼形海鞘打造的房屋堪稱一個(gè)精心設(shè)計(jì)的喂食裝置。

幼形海鞘構(gòu)建如此復(fù)雜結(jié)構(gòu)的方式令人驚嘆。幼形海鞘頭部有一些只分泌粘液的細(xì)胞。它們會(huì)同時(shí)釋放出大量粘液，像“充氣城堡”一樣膨脹開(kāi)來(lái)。

研究人員將這個(gè)過(guò)程比喻成“一個(gè)還沒(méi)有被吹大的氣球”。幼形海鞘從頭部分泌的粘液開(kāi)始時(shí)扁平且無(wú)形的，然后在不到一小時(shí)內(nèi)就充氣并完全成形。由于幼形海鞘并不像蜘蛛那樣有八條腿來(lái)織網(wǎng)，其只有頭和尾巴，因此造出這樣一間房屋來(lái)說(shuō)很不可思議。

盡管幼形海鞘打造的房屋錯(cuò)綜復(fù)雜，但并不能堅(jiān)持太久。在短短一到兩天內(nèi)，入口通道最終會(huì)被堵塞，這時(shí)幼形海鞘就會(huì)棄屋而去，迅速再打造新的房屋。這種充滿營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的粘糊糊房子就會(huì)下沉到海底。

盡管科學(xué)家早在20世紀(jì)60年代就已經(jīng)觀察到幼形海鞘會(huì)建造這種粘液房屋，但科學(xué)家們一直很難對(duì)其進(jìn)行深入細(xì)致觀察。這種凝膠狀的結(jié)構(gòu)相當(dāng)脆弱，研究人員無(wú)法完好無(wú)損地將其帶離水面。唯一方法是在幼形海鞘的原有生活環(huán)境中進(jìn)行觀察，但這在后勤和技術(shù)上都是一個(gè)挑戰(zhàn)。

研究人員用一種名為DeepPIV的激光掃描儀克服了這個(gè)障礙。DeepPIV會(huì)發(fā)出一種激光“薄片”，當(dāng)凝膠狀物質(zhì)被激光擊中時(shí)就會(huì)發(fā)光，這樣科學(xué)家們就可以準(zhǔn)確定位幼形海鞘和它的房子。每次重新定位時(shí)，研究小組就會(huì)觀察到粘液房屋的新二維“切片”。通過(guò)不斷掃描并收集每一層信息，研究小組能夠在無(wú)創(chuàng)的情況下將觀察對(duì)象可視化，同時(shí)重建數(shù)字化的三維模型。

但科學(xué)家仍不清楚這種奇怪的海洋動(dòng)物究竟是如何在它們又小又簡(jiǎn)單的身體里生成粘液。幼形海鞘的粘液房屋可以過(guò)濾各種大小的顆粒，過(guò)濾效率甚至能夠達(dá)到95%到99%。但科學(xué)家仍沒(méi)有弄明白這種粘液結(jié)構(gòu)有什么特殊機(jī)制。

研究人員希望通過(guò)進(jìn)一步對(duì)粘液結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，從而啟發(fā)未來(lái)的過(guò)濾技術(shù)或醫(yī)療應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 海洋