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乌贼为什么会喷墨汁?

哈哈哈哈哈哈 这是一个非常不错的问题

0、前言

头足类的墨汁还是比较常见的,应用范围也很广,比如黄渤海沿岸的墨鱼饺子。一种黑色外皮,白色内馅的传统鲁菜。

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鱿鱼墨饺 来源:小高姐的 Magic Ingredients 视频截图

除了人类社会的利用,墨汁在头足类生活中也有着广泛的作用。最常见的用途是用来防御和逃生。除此之外,也有一些其它更加有趣的用途,比如驱赶不受欢迎的对象[1]

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一只雌性章鱼喷墨来驱赶试图与她交配的雄性 来源:参考文献 1

除了用来逃生、防御和争斗,头足类墨汁还有一些其它有趣的应用,本文将做浅析。

1、除了“乌贼”,还有谁能喷墨

当我们以生物分类学的角度来审视,乌贼应该是指头足纲(Cephalopoda)乌贼科(Sepiidae)的动物,或者进一步包括耳乌贼科(Sepiolidae)、拟耳乌贼科(Sepiadariidae)和微鳍乌贼科(Idiosepiidae)的动物。

但是从喷墨的角度来看,乌贼仅仅是汉语名称更加相关。其实头足纲内大多数物种都可以喷墨,甚至有些物种的墨色比乌贼的更黑更纯正。

在头足纲内,除鹦鹉螺(Nautilidae)以外,蛸亚纲(Coleoidea)几乎全部具有喷墨能力,但一些深海种类的墨囊由于环境适应的缘故已经消失或退化,如具鳍亚目(Cirrata)的物种,其中最知名的就是小飞象章鱼。也有一些浅水夜行种类同样没有墨囊,如海滨无墨蛸(Ameloctopus litoralis)。

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头足类的简单分类 图片有删减 来源:DOI:10.3389/fmars.2022.909192

2、蛸墨的来源和成分

蛸墨由两个器官分泌的成分构成,这两个器官分别是墨囊和漏斗[2]

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章鱼和墨鱼的解剖示意图 墨囊相关器官已用中文标注 来源:参考文献 2

对比上图我们可以发现,章鱼的墨囊位于消化腺中,而墨鱼的墨囊独立存在。从物理性质上来讲,章鱼墨汁湿滑,呈现黑色,墨鱼墨汁干稠,呈现棕色[3]

墨囊由墨腺和墨囊腔组成。在头足类的肛门(anus)处,有一对圆锥状或者桨状的突起,被称作肛门瓣,墨囊的开口位于此处,在肛门瓣外,用来释放墨汁。墨汁的释放由墨囊肌肉壁和一对括约肌控制。

墨汁由墨囊分泌的黑色素等成分以及漏斗分泌的粘液混合而成,其中黑色素与蛋白质、多糖等融合在一起,不溶于水,因此是一种混合悬浊液。

头足类的黑色素由位于墨囊底部的墨腺合成,是墨汁颜色的来源[4]

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黑色素的生化合成途径 来源:参考文献 3&4 有改动

在粗面内质网(RER)处,酪氨酸转换为多巴,进一步氧化成多巴醌,之后通过聚化反应合成多巴色素,多巴色素脱羧,羟化为 5,6- 二羟基吲哚(5,6-dihydroxyindole,DHI)和二羟吲哚羧酸(dihydroxyindole carboxylic acid,DHICA),二者经过酶催化氧化后形成黑色素前体,最终形成黑色素。

黑色素在囊泡内累积,通过胞吐作用排出细胞外,之后与漏斗分泌的粘液结合,最终形成墨汁。

有趣的是,蛸墨是头足类与生俱来的,在卵孵化期间墨囊就已经发育[5]

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短蛸 Amphioctopus fangsiao 卵孵化过程 来源:参考文献 5

通常蛸类卵孵化可以分为 20 个阶段,在第 14 阶段时,墨囊变得肉眼可见,并开始生产墨汁。在卵发育的最后阶段,墨囊就非常明显了。

3、蛸类喷墨的情境3.1 捕猎

玄妙微鳍乌贼(Idiosepius paradoxus)捕猎针形深额虾(Latreutes acicularis)的过程。

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来源:DOI 10.1007/s00227-016-2833-y

玄妙微鳍乌贼在自己周围释放墨汁,然后形成一层视觉屏障,并快速穿透这层墨汁云,用腕抓住针形深额虾。除此之外,玄妙微鳍乌贼还会使用“声东击西”的方式捕猎,将墨汁释放到远离猎物的方向,以此吸引猎物的注意力。并从另外的方向出击。

这种捕猎方式很高端,但并不是百分百成功的,捕猎针形深额虾时,成功率为 75%(6/8),当捕猎对象为锯齿长臂虾(Palaemon serrifer)时,成功率仅有 11.1%(1/9)。

3.2 应对环境刺激

对长蛸(Octopus minor)的研究表明,长蛸会在氨氮胁迫时喷墨。在高浓度氨氮环境下(242.5mg/L),长蛸在实验初期便会躁动,急速游泳并喷墨[6]

对于刚孵化出来的长蛸幼仔来说,当有强烈外部刺激的时候,幼仔也会喷墨,随后体色变白,活力明显变低。

长蛸幼体白天通常会在遮蔽物下躲藏,在夜间进行捕食,当夜间有强光刺激时,也会喷墨。

3.3 逃跑和伪装

许多种类的鱿鱼会释放墨汁云或者墨绳来防御和逃生。吐出墨绳也许可以伪装成海草。

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来源:DOI 10.1007/s00227-007-0684-2

a 为柏氏深海乌贼(Bathyteuthis berryi)制造墨汁云。b 为幼体杯手乌贼(Chiroteuthis calyx)制造墨绳。c 为异帆乌贼(Histioteuthis heteropsis)制造墨汁云。d 为凤头鹦鹉鱿鱼(Galiteuthis phyllura),这是一种比较特别的鱿鱼,它的身体是透明的,除了往外部喷墨以外,凤头鹦鹉鱿鱼还会往自己的外套膜内喷墨,这可能是利用墨汁来吸收外界的光线,来达到隐身的效果。e 为美洲大赤鱿(Dosidicus gigas)喷出浓厚的墨汁云。f 为真手钩鱿(Gonatus onyx)制造墨绳。

我们可以看到,头足类喷墨逃生和伪装时会非常合理地利用墨汁,有的种类吐出墨汁云,这可以用来遮蔽敌人或隐藏自己。也可以向自己的外套膜腔内喷墨,达到吸收光线的目的。也可以制造出类似海草的绳状烟雾,来伪装自己。

3.4 战斗、驱赶与攻击

章鱼在进行“墨攻”时,不仅仅喷墨,还会用腕抓一些沙石和贝壳,配合自身的墨囊和漏斗,进行立体攻击。

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阴郁章鱼(Octopus tetricus)的喷墨斗争 来源:参考文献 1

这些章鱼会将附近的沙块、藻类碎屑和贝壳用腕收集起来,当作“暗器”随墨汁发射,让同类或者路过小鱼防不胜防。

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阴郁章鱼喷墨驱赶同类和小鱼 来源:参考文献 1

这些喷墨战斗通常都是近身格斗,只能喷几个身位的样子。除了利用墨汁遮挡视线,还有各种物理碎屑,算是一种比较阴狠的功夫了。

我很少“以貌取章”,但是这次我一定要贴一张它的照片,果然比较阴郁(tetricus 在拉丁语中意为 gloomy),功夫也有点阴险的味道。

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Octopus tetricus 来源:wikipedia

3.5 变装和求偶

除了用于战斗、捕猎、伪装和逃跑。蛸墨还能用于制作黑色背景板。

有研究[7]表明,有些章鱼有极强的自我表现能力,它们把墨汁当作造景材料,喷出墨汁营造黑色背景,然后同时将自身图案变浅色甚至苍白,以此形成鲜明的对比,吸引雌性的注意。从而完成交配。

针乌贼(Sepia andreana)在黄海海域很常见,由于部分情况下Sepia aculeata的中文名也是针乌贼,所以我决定贴一张图,请以拉丁名和图片为准。

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雌雄针乌贼 来源:参考文献 7

针乌贼是雌雄异形的,雄性有一对长腕。求偶的时候这两根触手有着重要作用,不仅可以用来抚摸雌性的背部和头部,其外观还可以变成虹彩色来吸引雌性。

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针乌贼的求偶方式 来源:参考文献 7

该研究观察到针乌贼有两种求偶方式,第一种求偶方式为跟随雌性,随后悬停,之后靠近并将自己的侧面变成虹彩色并向雌性展示。其中第三条腕有深色条纹,第二条腕布满了横向暗带,只有面向雌性的一侧才会产生变化。

如果这样就能成功,那么雄性是幸运的。还有另外一些雄性则比较辛苦,需要采取更复杂的步骤。也许是栖息在水底的雌性交配意愿并不高,当雄性针乌贼向栖息在水底的雌章鱼求偶时,不仅会变色,还要喷墨来给自己搭背景,以增加对比度,从而引起雌性针乌贼的注意。

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针乌贼的另一种求偶方式 来源:参考文献 7

雄针乌贼首先悬停(a),然后进行横向虹彩展示(b),之后用第二腕抚摸(c),后退并滴墨(d),继续后退并进一步喷墨制造黑色背景(e),穿透迷雾现身,伸展身体,展现虹彩(f),最终达阵(g)。

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针乌贼的另外一种求偶方式 来源:参考文献 7

这是一种十分有趣的求偶方式,雄针乌贼像是从烟雾中走出的舞台剧演员。最妙的是,这个黑色背景是演员自带的。

4、结语

人类对头足类墨汁的利用有悠久的历史,西方古代时曾用这些墨汁来书写文字。2009 年的时候英国人还用 1.5 亿年前的鱿鱼墨囊化石进行作画。不过最近蛸墨应该是主要是用来制作黑色食物了,例如中国的墨鱼饺子,欧洲的鱿鱼墨汁意面。当然也有一些药物相关的研究。

多项研究表明,蛸墨在头足类日常行为中的用途还是非常广泛的。可以用于战斗、捕猎、伪装和求偶,也有面临环境剧烈变化时的自保性喷墨。

根据我的个人市场采购经验来看,蛸墨与食材的鲜活度也有一些关系,海鲜市场上喷墨之后的那些个体活力差一些。

最后,就像我们一开始提到,小飞象章鱼这类深海章鱼并没有墨囊,那么它遇到外界强烈刺激时会怎样呢?如果海底探测车的强光照射到它,它会怎样应对呢?

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来源:Nautilus live

深海章鱼通常不会感受到强烈的光照,当海底探测车的光束照射到这只具鳍章鱼身上的时候,它没有墨囊,无法给自己制造墨汁云来躲避强光,只好将眼睛闭了起来,并用小短腿来护住自己。



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