奇特的海鞘

生活在海洋中的海鞘，在生物進化的歷史中有著特殊的地位。海鞘的形態(tài)、生活方式、分布范圍、生活史以及進化地位均有其獨特之處，同時，它還具有重大的經(jīng)濟價值。

形似植物的海鞘

海鞘常常附著在巖石上，很容易被誤認為是植物，這是因為它的體表被一層無生命的含有纖維素的套膜所包裹，身體藏在被囊里面。這個套膜既可作為海鞘的保護裝置，又可使身體硬化，維持身體形狀，這是在動物界中唯一在肌體外被類似植物纖維素包裹的動物，因此，海鞘又被稱為被囊動物。

當(dāng)人們在海濱采集附著生物時，不小心觸動海鞘，立刻可見從它的出水孔射出一股水流，這便是動物的標(biāo)志。海鞘屬尾索動物亞門、海鞘綱，現(xiàn)記錄全世界約有海鞘2000多種，廣泛分布于所有海域，包括海冰覆蓋的南極。南極冬季是超過-40℃嚴寒的冰雪世界，冰下海水溫度卻有-1.8℃，所以，在多巖石的海底仍有海鞘的蹤影。

我國海域已經(jīng)記錄了66種海鞘。其中，渤海5種，黃海21種，東海24種，南海53種。我國柄瘤海鞘在北方海域占優(yōu)勢，在渤海數(shù)量很大，每平方米有8100個；皺瘤海鞘則在南方海域占優(yōu)勢，在南海每平方米有2225個；玻璃海鞘和乳突海鞘在全國沿海都有分布。

絕大多數(shù)海鞘習(xí)慣固著生活，至少成體是如此，也有少數(shù)種類為自由生活類型。海鞘形狀多種多樣，有的像茄子，有的似附著在巖石上的花朵，有的在被囊外長出許多小的皺瘤。

海鞘的個頭大小不一，小的不足1毫米，大的超過30厘米。它們有獨居、群居和共居三種類型。獨居或群居的個體各有自己的被囊，而共居個體則共有一個被囊。有趣的是，有些共居海鞘中，每一個個體雖有它自己的進水管孔，但出水管孔卻為這一共居體所共有。共居海鞘的這種構(gòu)造極大地節(jié)省了空間，因此，海鞘被認為是一位很好的設(shè)計師。

大多數(shù)被囊動物都是濾食性。與頭索類文昌魚一樣，海鞘的食物是濾食海水中的單細胞藻類，在8000米以下深海，海鞘就成了獨一無二的捕食者，它擴張的進水管變成了一個陷阱，時常有一些動物會自動落入陷阱而成為它的食物。

海鞘為雌雄同體，但不自體受精，而是一個個體排出的卵子與另一個個體的精子受精，這種生殖方式被稱為有性生殖；海鞘還有另一種生殖方式，稱為無性生殖，即從海鞘身體一側(cè)長出一個芽體——類似于馬鈴薯的芽——這個芽體長大后便脫離母體，發(fā)育成為一個新個體，而這個個體必須經(jīng)過交配才能產(chǎn)生下一代。

這種隔代無性繁殖的方式，使海鞘能夠遍布全世界。

海鞘與脊椎動物的起源

初看海鞘的形態(tài)，很難理解脊椎動物的起源會和它有關(guān)。

如果說從頭索類文昌魚來看脊椎動物的起源，完全可以理解，因為從幼體到成體，文昌魚均有神經(jīng)管(腦和脊髓)、脊索、鰓裂和內(nèi)柱(原始的甲狀腺)這四大特征，因此，頭索動物是人們公認的脊椎動物的祖先。

那么，海鞘有這些特征嗎?從成體海鞘很難獲得滿意的回答，難怪在很長時間內(nèi)，它們曾被歸入軟體動物。1886年，俄國胚胎學(xué)家柯瓦列夫斯基研究了海鞘的胚胎發(fā)生，發(fā)現(xiàn)剛孵化出來的海鞘很像小蝌蚪：身體透明，有腦袋，尾部很發(fā)達，中央有一條脊索，脊索背面有一條直通身體前端的神經(jīng)管，咽部有成對的鰓裂和內(nèi)柱。海鞘的幼蟲不取食，只游動幾個小時，然后就用它的突起垂直地附著在某個物體上。

海鞘的生活史與進化史正好相反，這種現(xiàn)象稱為逆行變態(tài)，或退化性變態(tài)。變態(tài)的結(jié)果是，腦只留下一個神經(jīng)節(jié)，脊索殘留在尾部。這就是尾索動物的由來。海鞘的生活史也證明了它與脊椎動物的親緣關(guān)系。從此，海鞘被正式列入脊索動物門下面的一個亞門中。

這種親緣關(guān)系的另一個證據(jù)是，科學(xué)家們依據(jù)解剖學(xué)觀察，提出了神經(jīng)腺與脊椎動物腦垂體同源的假說。神經(jīng)腺位于神經(jīng)節(jié)背面、兩個進出水孔之間。

為證實這個假說，人們設(shè)想脊椎動物腦垂體存在促性腺激素，它能夠刺激動物性腺(卵巢和精巢)的發(fā)育，如果提取海鞘神經(jīng)腺，并將提取物注射到動物體內(nèi)后，也能夠刺激動物性腺發(fā)育。這就證明，海鞘神經(jīng)腺中含有類似脊椎動物促性腺激素物質(zhì)，同時也可以證明神經(jīng)腺與腦垂體同源。隨后，研究人員將海鞘神經(jīng)腺提取物注射到幼年小鼠體內(nèi)，證實了可誘發(fā)其卵巢發(fā)育，注射到成體海鞘體內(nèi)，也使其性腺發(fā)育成熟及排卵和釋精。

最近，研究人員還從神經(jīng)腺中找到合成和分泌類似脊椎動物腦垂體促激素細胞，如促性腺激素細胞、促黑色細胞刺激素細胞、促腎上腺皮質(zhì)激素樣細胞等，神經(jīng)腺已被公認為是脊椎動物腦垂體的祖先。

不久前，美國和日本的一個聯(lián)合小組成功地破譯了一種海鞘的基因組，基因數(shù)量約為1.6萬個，是大多數(shù)脊椎動物基因的一半，和人相同的基因僅有17％，有21％的基因為海鞘獨有。海鞘基因如此“苗條”，是因為脊椎動物的大部分基因都有好幾個“備份”，而海鞘僅有一份。

海鞘的危害和利用

海鞘對艦艇、船舶、海上網(wǎng)箱養(yǎng)殖和港口建設(shè)危害較大，因為海鞘和其他污損生物如貝藻類、腔腸動物和藤壺附著在船體上，會降低船速，使燃料消耗增加并且會加速船體腐蝕。

海鞘容易附著在海水養(yǎng)殖網(wǎng)箱的網(wǎng)片上，若不及時換網(wǎng)，就會導(dǎo)致網(wǎng)眼堵塞、網(wǎng)底沉積物增多，使網(wǎng)箱負載過重而下沉，或?qū)е吕K斷網(wǎng)破而漏魚。

所以，為防止海鞘的附著，艦艇和船舶必須涂防護漆。而網(wǎng)箱養(yǎng)殖的防護，就只有通過人T除掉了。

許多海鞘都含有劇毒，它們以此來保護自己以免被吃掉。海鞘毒可以殺死癌細胞，如加勒比海海鞘毒可以治療皮膚癌、乳腺癌、膀胱癌、胃癌和胰腺癌；夏威夷海鞘毒可以治療前列腺癌；海鞘中提取的海鞘素β可用來抑制白血病癌細胞的生長。我國的研究人員已經(jīng)從海鞘中分離出一種海鞘醇天然先導(dǎo)化合物，用來治療乙肝。

此外，海鞘還是美味的海珍品。大連長海縣一個養(yǎng)殖集團從日本、韓國引進真海鞘進行人工養(yǎng)殖，取得了良好的效益。真海鞘營養(yǎng)豐富，口味獨特，深受消費者的喜愛，市場價格常年穩(wěn)定在每公斤1.5美元左右。同時，真海鞘還含有19種不飽和脂肪酸，尤其是海鞘十二碳酸-5烯酸相對含量比傳統(tǒng)的鮭魚和貽貝都高。

由此可見，海鞘的經(jīng)濟價值相當(dāng)高。可喜的是，我國有關(guān)技術(shù)人員已經(jīng)完全掌握了真海鞘育苗、養(yǎng)殖的關(guān)鍵技術(shù)。真海鞘的生長周期約2年，對養(yǎng)殖條件要求不高，易于廣大養(yǎng)殖戶掌握，預(yù)計不久，真海鞘就會出現(xiàn)在百姓的餐桌上。