有只蝴蝶海里游

五月梅花

Karen osbom是一位在美國(guó)史密森研究所工作的海洋動(dòng)物學(xué)家，她在墨西哥和加利福尼亞海岸潛水的時(shí)候拍攝到了一系列前所未有的迷人生物照片，這種生物就是海蝴蝶。

有足不走路

海蝴蝶是一種軟體海生動(dòng)物，中文學(xué)名叫“蟠虎螺”，也被稱為翼足類，與蝸牛一樣。但它們是用強(qiáng)健的“翅膀”游過(guò)海洋，而不是在地上爬行。實(shí)際上，海蝴蝶是適應(yīng)了兩極附近環(huán)境的海洋蝸牛，它們的正式名字叫翼足螺。雖然叫螺，但有些海蝴蝶已經(jīng)沒(méi)有殼了，有些雖然有殼卻纖細(xì)透明。海蝴蝶的“翅膀”是一對(duì)翼狀瓣，這其實(shí)是它們的側(cè)足，它們就用翼狀瓣在水中游蕩。海蝴蝶個(gè)頭很小，一般都在1厘米以內(nèi)。別看它們個(gè)頭不大，卻以其他海洋小動(dòng)物為食呢。它們一般生活在海水表層，也有生活于深達(dá)200米水下的。在南北極海域的食物鏈中，海蝴蝶占據(jù)十分重要的位置。上至北極熊，下至海洋里的魚(yú)類，都離不開(kāi)海蝴蝶。

Karen Osborn的研究團(tuán)隊(duì)在一個(gè)透明的水箱上裝了4臺(tái)高速攝像機(jī)，第一次抓拍到了海蝴蝶自由游動(dòng)的細(xì)節(jié)。為了觀察水流的變化，她還在海水中混入極小的微粒，另外還使用了2臺(tái)激光射燈。Karen Osborn一共在水槽中放了20只海蝴蝶，希望它們“飛”到相機(jī)前。在4次拍攝中，海蝴蝶只有1次恰巧處于最佳拍攝角度上，Karen Osborn感到很驚訝，因?yàn)橥ǔ４蠖鄶?shù)浮游生物會(huì)借助阻力，用它們船槳般的附屬肢體向前游，而這些海蝴蝶卻拍打著翅膀式的側(cè)足往上升。當(dāng)它們的翅尖畫(huà)出8字型的圖案時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)的所有成員都忍不住驚呼起來(lái)。

海蝴蝶怎么覓食

海蝴蝶最吸引眼球的地方是它們頭頂上的一對(duì)像翅膀一樣的翼狀瓣側(cè)足。海蝴蝶用這對(duì)“翅膀”游來(lái)游去，并通過(guò)位于“翅膀”上方布滿黏液的網(wǎng)獲取食物。與織網(wǎng)的蜘蛛不同，海蝴蝶有一種特殊的器官，叫做內(nèi)腔體，它能分泌黏液，并將這些黏液附著在翅膀形狀的側(cè)足上。黏液網(wǎng)就像廚房水槽排水管中的過(guò)濾器，完美地捕獲某些食物顆粒，而根據(jù)顆粒的大小、形狀或表面性質(zhì)完全排斥其他顆粒。研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)出現(xiàn)棒狀和球形食物顆粒的混合物（形狀不同但尺寸相似）時(shí)，這種黏網(wǎng)篩選器會(huì)優(yōu)先選擇球形顆粒。海蝴蝶挑食可能會(huì)對(duì)生物地球化學(xué)循環(huán)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，尤其是考慮到不斷變化的海洋環(huán)境。

海洋溫度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的可用性以及獵物的類型和數(shù)量等環(huán)境因素，會(huì)影響海蝴蝶出現(xiàn)的時(shí)間和地點(diǎn)，它們停留的時(shí)間以及它們對(duì)海洋食物網(wǎng)的影響。海蝴蝶不捕獲所有獵物的事實(shí)，對(duì)碳在海洋中的移動(dòng)有著重要的影響。在海蝴蝶進(jìn)食后，它們會(huì)將未消化的食物顆粒打包成黏液結(jié)合的糞便顆粒或其他廢棄物。用黏液重新包裝獵物顆粒，可以將小獵物集中到更大的聚集物中，使它們更快地下沉。這最終將有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)移到海洋深處，可能會(huì)儲(chǔ)存數(shù)年甚至數(shù)個(gè)世紀(jì)。沉入海洋深處的物質(zhì)，對(duì)于生活在海洋表面附近的大多數(shù)生物來(lái)說(shuō)是無(wú)法獲得的。海洋學(xué)家感興趣的是物質(zhì)如何在海洋中運(yùn)動(dòng)的，以及這個(gè)過(guò)程是如何被生物體調(diào)節(jié)的。海蝴蝶可能是這個(gè)循環(huán)中被忽視的一部分。

研究海蝴蝶有什么用？

海蝴蝶與蝸牛、海螺一樣屬于腹足綱，為什么它們沒(méi)有足和堅(jiān)硬的外殼，而擁有一對(duì)“翅膀”呢？這和它們的生活方式相關(guān)，它們過(guò)著一種浮游生活，足部慢慢變成了“翅膀”。研究海蝴蝶的游動(dòng)方式能更好地理解昆蟲(chóng)的飛行。像果蠅這類昆蟲(chóng)翅膀擺動(dòng)太快了——每秒100下，在空氣中難以追蹤，因此不利于研究。海蝴蝶相對(duì)來(lái)說(shuō)就慢了很多：平均每秒2.5下。研究人員介紹，他們能看見(jiàn)由它的翅膀扇動(dòng)而形成的漩渦。海蝴蝶另一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的特點(diǎn)就是它的側(cè)足向前或向后拍，在水下，它的側(cè)足每拍打一次，就與身體形成一定的角度，最高能達(dá)到60度。這能幫助它不再需要通過(guò)每一次劃水來(lái)讓自己移動(dòng)，而是依靠翅膀式的側(cè)足擺動(dòng)使水流產(chǎn)生浮力讓它上升。美國(guó)南佛羅里達(dá)大學(xué)的研究人員認(rèn)為，這個(gè)獨(dú)特的推進(jìn)機(jī)制可以被納入新的微型飛行器的設(shè)計(jì)中。研究人員認(rèn)為，在數(shù)百萬(wàn)年優(yōu)勝劣汰的自然選擇中，動(dòng)物進(jìn)化出了最佳行動(dòng)方案，在水中以最省力的方式游動(dòng)。海蝴蝶的足不發(fā)達(dá)卻長(zhǎng)出一對(duì)“翅膀”，螺殼要么根本沒(méi)有了，要么就起不到什么保護(hù)作用。這是為什么呢？原來(lái)海蝴蝶不像其他腹足綱類那樣爬來(lái)爬去，在水中游來(lái)游去似乎比爬行要好很多。海蝴蝶有很多種，中國(guó)有近40種，不同的海蝴蝶長(zhǎng)相也會(huì)相差很大。

海蝴蝶在水中拍打翅膀式的側(cè)足，動(dòng)作就像昆蟲(chóng)薊馬或蒼蠅一樣。研究人員發(fā)現(xiàn)，在北極圈和南極圈海域的海蝴蝶靜止時(shí)會(huì)沉在水底，如果想在水中浮游，它們就會(huì)分泌出黏液保持懸浮。即使5.5億年前腹足綱和昆蟲(chóng)綱就從同一個(gè)祖先分化開(kāi)來(lái)，但海蝴蝶仍然和蒼蠅一樣扇動(dòng)翅膀，翅膀碰到一起后，再迅速分開(kāi)。這表明，有的動(dòng)物運(yùn)動(dòng)方法的進(jìn)化是相同的。盡管在水中，海蝴蝶仍然可以像蒼蠅在空中飛行一樣，自由翱翔。當(dāng)魚(yú)兒遇到背著海蝴蝶的小蝦，小蝦會(huì)安然無(wú)事。把海蝴蝶從小蝦的背上拉下來(lái)，小蝦立刻就成為魚(yú)的“盤(pán)中餐”。世上萬(wàn)物都是相生相克的，海蝴蝶也有天敵，那就是海天使。海天使通體透明而且體形非常小，生活在北極、南極等寒冷海域的冰層之下，溫暖海域的海天使個(gè)頭更小。