圖片來源：NOAA

撰文丨楊心舟

隨著夜晚降臨(lin) ，月光照射在海洋上時，表麵上一片寂靜的世界，其實已經躁動不安。許多海洋生物都會(hui) 跟隨著月光強度變化，節律性地開展活動。而各種各樣的海洋蠕蟲會(hui) 變得格外活躍，它們(men) 看起來像一隻隻生活在海底的蜈蚣，一般喜歡棲息在海藻和石頭下麵，躲避捕獵者的追捕。

當月光強度減弱，它們(men) 會(hui) 逐漸從(cong) 棲息地中爬出，然後開始環狀扭動，看起來像進行一種特殊的繞圈舞蹈。這種行為(wei) 的目的並不是活動身體(ti) ，而是它們(men) 的一種交配儀(yi) 式，在這一過程中，雌雄個(ge) 體(ti) 會(hui) 完成受精。而引導它們(men) 參與(yu) 交配的，除了月光，還有特殊的信號分子弗洛蒙（pheromones），這種物質學名為(wei) 信息素或者外激素，是一類向異性傳(chuan) 達交配信號的化學分子。

傳(chuan) 遞交配信息

許多生活在海洋中的動物都依靠信息素完成繁衍，例如海膽會(hui) 通過信息素來告訴同伴是時候交配了。當有海膽釋放信息素之後，周圍接到信號的海膽就會(hui) 同一時刻向環境中噴射出生殖細胞，新一代的生命就會(hui) 從(cong) 中誕生。

對蠕蟲來說，信息素就是讓它們(men) 從(cong) 藏匿之處爬出的動力，其中有兩(liang) 種能夠分別激起雌性和雄性的交配欲望：三硝基苯基穀氨酰賴氨酸（ovothiol A）主要會(hui) 將雌性蠕蟲引出來到空曠的海床繞圈遊泳；尿酸鹽（urate）則會(hui) 吸引雄性，讓它們(men) 主動釋放精子。

但實際上，有一部分以為(wei) 能完成生命大和諧的蠕蟲們(men) ，結局卻並不是那麽(me) 美好。它們(men) 沒有意識到，月光之下還隱藏著一場致命的謀殺案。帝王芋螺（Conus imperialis）早已經伺機待發，準備將這些出門尋找異性的蠕蟲們(men) 納入腹中。

生活在淺水的帝王芋螺。（圖片來源：SAMUEL S. ESPINO）

帝王芋螺完全不挑食，隻要是自己能吞下的動物都不抗拒，魚、蠕蟲甚至貝殼類動物都位於(yu) 它們(men) 的菜單上。由於(yu) 行動緩慢，它們(men) 無法快速出擊捕捉獵物，而它們(men) 最拿手的攻擊方式就是下毒，帝王芋螺的毒液腺就是各種毒素分子的製造工廠。

它們(men) 的捕食方式多樣，但都離不開毒素。當一些魚遊到芋螺的口腔附近時，就會(hui) 被芋螺口中類似網狀的結構給吞沒，在這個(ge) 結構中魚類會(hui) 進入極度放鬆的狀態，原因就是芋螺會(hui) 釋放出毒素，緩慢地麻痹魚的運動，然後芋螺就一隻一隻地食用無法動彈的小魚。當然，它們(men) 最擅長的還是利用尾部的特殊長鼻狀結構，去蜇刺周圍的魚，並注入神經毒素使它們(men) 癱瘓。行動不便的魚，再也無法遊動逃離，隻能眼睜睜看著自己被吃掉。

圖片來源：JAMA. 1998;279(21):1679-1681.

但蠕蟲不像魚一樣會(hui) 到處遊動，它們(men) 都很擅長尋找和製造躲藏地，如何把它們(men) 吸引出來才是能飽餐一頓的關(guan) 鍵。帝王芋螺的想法同樣非常簡單：蠕蟲會(hui) 因為(wei) 什麽(me) 事情忍不住出來，我就模仿這件事來吸引你。而錯誤地傳(chuan) 達交配信號就是一種非常合適的方式。

以交配為(wei) 誘餌

《科學·進展》的一項研究，就在它們(men) 的毒液腺中發現了與(yu) 蠕蟲信息素極其類似的成分。帝王芋螺用conazolium A 和genuanine模仿了ovothiol A和尿酸鹽，模仿分子和原本的分子並不完全一樣，但保留了關(guan) 鍵的分子結構。這樣既能夠發揮信息素的功能，又能增加分子的穩定性。

兩(liang) 種模擬的信息素與(yu) 原本的信息素。圖片來源論文。

作為(wei) 局外人，我們(men) 可能會(hui) 認為(wei) 蠕蟲居然能傻乎乎地上鉤，但實際上帝王芋螺為(wei) 了捕捉到它們(men) 可謂煞費苦心，這些穩定的模擬分子可以更長時間地影響蠕蟲的代謝，幹擾正常的交配計劃。除此之外，穩定的結構或許也能在模擬信息素在水中保持更久，這樣有助於(yu) 把藏在岩石縫隙中的蠕蟲吸引出來。

為(wei) 了檢測這兩(liang) 種模仿分子是不是真的能起效，研究者挑選了一批杜氏闊沙蠶（Platynereis dumerilii），將它們(men) 置於(yu) 試驗皿中，在實驗組中加入了帝王芋螺體(ti) 內(nei) 的模擬信息素，信息素的濃度與(yu) 帝王芋螺毒液腺體(ti) 中所含的相當。

結果當這些杜氏闊沙蠶接觸到模擬信息素後，16條雄性個(ge) 體(ti) 中有13條釋放出了精子，對照組則保持正常狀態；而11條雌性個(ge) 體(ti) 中有7條開始繞圈運動，完成典型的交配動作，起效的時間非常快，雌性一般15秒之後就會(hui) 開始環形運動，環狀運動的軌跡明顯強於(yu) 對照組。

接受到模擬信息素的雌性蠕蟲會(hui) 快速轉圈。圖片來源論文

當然，杜氏闊沙蠶是一種常用的模式生物，生活在海洋裏的帝王芋螺並不知道怎麽(me) 食用這種蠕蟲。帝王芋螺腸道裏的DNA顯示，因為(wei) 這種交配誘惑而喪(sang) 生的更可能是杜氏闊沙蠶的近親(qin) ，例如火刺蟲（Hermodice）等海洋蠕蟲。

一種海洋蠕蟲，火刺蟲。圖片來源：Lamar University

“帝王芋螺的確充滿了許多令人驚訝的地方。”密歇根大學安娜堡分校的動物學家Thomas Duda表示，不過，目前整個(ge) 實驗都是在實驗室完成和觀察到的。因為(wei) 想要在海洋環境中看到帝王芋螺釋放信息素，再吸引蠕蟲的過程並不容易。但這種利用交配引誘捕獵的機製在生物界中並不罕見，例如鏈球蛛（Mastophora）會(hui) 分泌獵物吸引異性時釋放的信息素，以此來引誘對方並捕食。而帝王芋螺分泌的模擬信息素還經過了加工，比天然的更穩定，誘捕機製甚至更加高級。

謹慎對待

盡管這些毒液和誘惑是許多生物的噩夢，但對於(yu) 人類來說，這些分子經過修飾之後就能成為(wei) 日常中所使用的藥物，例如現在的一種FDA批準上市的止痛藥齊考諾肽（Prialt）就來自於(yu) 毒素分子，研究者合成了毒腺中的一種多肽，這種毒原本是一種鈣離子通道抑製劑，用於(yu) 麻痹獵物的。當這種毒素多態製作成藥物後，就能夠阻斷脊髓中神經細胞的信號傳(chuan) 導，以此來緩解疼痛感。

不過，毒素經過處理，在適量使用的條件下對人類有益，並不代表帝王芋螺對人類不危險，這些芋螺可以說是海洋中最危險的捕獵者，僅(jin) 僅(jin) 隻需幾滴毒液就足以殺死10個(ge) 成年人。並且，醫學界還沒有針對芋螺毒素的解藥，因此一旦中毒，醫生能做的隻有防止毒液擴散。

在野外，除了蠕蟲需要經得住芋螺的誘惑，我們(men) 在淺水區遇到這些芋螺時也不要被它們(men) 的外表和遲緩的行動給欺騙了，往往致命的殺手就隱藏在這些美麗(li) 的背景之後。

原始論文：

Small-molecule mimicry hunting strategy in the imperial cone snail, Conus imperialis

https://advances.sciencemag.org/content/7/11/eabf2704



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