2018年,专业⽔下摄影师Ryo Minemizu发布了⼀张在⽇本冲绳附近拍摄的优雅的瓢⾍⼤⼩的浮游⽣物照⽚。当看到这张照⽚时,⽣物学家感到困惑——它不是蠕⾍,也不是软体动物或甲壳类动物,那它是什么?作为⼀名海洋⽣物学爱好者,奥地利维也纳医科⼤学的发育神经⽣物学家Igor Adameyko对此很感兴趣。他询问Minemizu是否采集了这种⽣物的标本,如果采集了,是否可以分享。
不久之后,⼀个包裹寄到了Adameyko所在的瑞典卡罗林斯卡研究所。包裹⾥有⼀个⼩瓶⼦,⾥⾯装有豌⾖⼤⼩的标本。当Adameyko仔细解剖它后,发现其外部有波浪状的部分,附着在棕⾊半球的平坦侧⾯。Adameyko和同事9⽉22⽇在《当代⽣物学》杂志上报道说,它们就像“美杜莎(蛇发⼥妖)头上的蛇发”。
起初,Adameyko认为这是⼀些附肢,但仔细观察发现,它们不是⼀个单⼀⽣物,⽽是许多个体,每个只有⼏毫⽶⻓,总共有20个。Adameyko称之为“⽔⼿”。它们所附着的半球更是奇怪。这是⼀个由数百个精⼦形状的⽣物组成的球体,头部只有铅笔尖⼤⼩,头都朝外,尾部⽐⼈类的头发细得多,这些尾巴缠绕成⼀个中⼼结。尽管如此,Adameyko还是搞不清这种奇怪⽣物的身份。
他请教了其他专家,但没有⼈能揭开这些微⼩⽣物背后的谜团。在神经免疫学⽅⾯受过训练的Adameyko,尝试对这些⽣物体进⾏染⾊,以更好地揭示其内部解剖结构。神经系统中的细胞模式表明,这些动物属于⼀个被称为lophotrohozoans的庞⼤群体,其中包括软体动物、珊瑚状的苔藓⾍、腕⾜动物和扁形⾍。
俄罗斯圣彼得堡⼤学的⽆脊椎动物学家Darya Krupenko和Aleksei Miroliubov怀疑,这个神秘的集团可能是⼀种寄⽣⾍。接下来,研究⼩组转向了DNA。这是⼀个挑战,因为标本在福尔⻢林中保存了太⻓时间,⽽后者会破坏遗传物质。但是,利⽤为恢复严重退化的古代DNA⽽开发的技术,科学家终于为这些神秘的“⽔⼿”找到了家:它属于⼀种叫作digenean flukes的寄⽣扁形⾍。
Digenean flukes是⼀种被称为吸⾍的庞⼤⽽多样的寄⽣⾍群的⼀部分。成⾍⽣活在脊椎动物宿主体内,然后将卵释放到环境中。⼀些吸⾍已经进化出⼀种⾏为,其中的幼⾍会聚集成⼩⽣物的形状。通过这样做,它们诱使⻥类吃掉幼⾍,这样就可以在宿主体内继续⽣存。有趣的是,这种寄⽣⾍的幼⾍采⽤两种不同的形式合作。DNA证实,在半球内的“⽔⼿”和“乘客”都属于同⼀物种。
这些“乘客”似乎扮演了传染媒介的⻆⾊,等待着进⼊吞下它们的⻥的鳃或肠道中。与此同时,“⽔⼿”们做着艰难的⼯作,即在⽔中移动这些“乘客”,但这是以牺牲⾃⼰的繁殖机会为代价的。这个物种中的⼀个成员放弃⾃⼰的繁殖机会以使另⼀个成员得以繁殖的现象被称为亲缘选择。新⻄兰奥塔哥⼤学的寄⽣⾍学家Robert Poulin说,这是“⼀个将亲缘选择推向极致的⾮常酷的例⼦”。
对于实验室⾥奇怪的“美杜莎”头部,Adameyko想了解更多关于其幼⾍是如何决定合作以及如何控制群体运动的。他希望与冲绳的科学家合作,找到更多标本。