圖片來源：Museum of New Zealand Te Papa Tongarewa via YouTube

不僅不被吃掉，還可能把捕食者反殺，它究竟是怎么做到的？

撰文 | 栗子

審校 | 二七

新西蘭大堡礁島附近的大海深處，一條鯊魚慢慢靠近它選中的獵物——那是一只形似鰻魚的生物，但沒有眼睛，似乎對(duì)兇猛的捕食者毫無防備。鯊魚游到合適的位置，抓準(zhǔn)時(shí)機(jī)一口咬了下去。

假如咬到的是尋常獵物，鯊魚或許已經(jīng)迎來了美好的用餐時(shí)間。但很顯然，它咬住獵物之后立刻就松了口，好像身體不適，搖著頭往遠(yuǎn)處游去。此時(shí)，" 燙嘴 " 的獵物也重獲自由。

這種動(dòng)物叫做盲鰻（Myxinidae），名字里有個(gè) " 鰻 " 字，但并不是鰻魚。它最特別的技能，大概就是遭遇襲擊的時(shí)候，可以在 0.4 秒內(nèi)釋放出大量黏液，充滿捕食者的嘴和鰓，讓對(duì)方難以呼吸。這樣一來，鯊魚就算再舍不得，也只能把獵物放生。

沒找到食物倒也罷了，鯊魚還可能因?yàn)?a class="external" href="http://www.ci5987.com/tag/zhixi" title="查看與 窒息 相關(guān)的文章" target="_blank">窒息而丟掉性命。捕食盲鰻或許是它一生中最錯(cuò)誤的決定，但后悔也來不及了。不光是鯊魚，許多企圖吃掉盲鰻的魚類都無法得逞，它們用鰓呼吸，就有被黏液窒息的風(fēng)險(xiǎn)。

圖片來源：Museum of New Zealand Te Papa Tongarewa via YouTube

畢竟，盲鰻不用半秒，就能讓黏液擴(kuò)張到原本體積的上萬倍。不少科學(xué)家想要知道，這極富殺傷力的黏液攻擊究竟是怎樣實(shí)現(xiàn)的。后來，研究者們漸漸發(fā)現(xiàn)，觸發(fā)攻擊的并不是盲鰻自己，而是周圍的水。

不要攪動(dòng)那里的水

一只盲鰻身上，大約有 100 個(gè)黏液腺（slime gland）負(fù)責(zé)釋放黏液。起初，它們分泌的黏液可能不到 5 毫升，連小小的一個(gè)茶匙都盛不滿。但在受到攻擊的 0.4 秒過后，幾毫升的黏液就可以變成滿滿一桶史萊姆，比原來的體積擴(kuò)大了約 10000 倍。

2017 年，一輛卡車載著 13 箱共數(shù)千只盲鰻，在美國俄勒岡州的高速公路上發(fā)生了事故。有新聞報(bào)道說，當(dāng)時(shí)卡車司機(jī)為避開施工區(qū)而猛踩剎車，結(jié)果一箱盲鰻飛出，撞上了對(duì)向駛來的一輛小轎車，又導(dǎo)致 4 輛車相撞，一位司機(jī)輕傷（和大部分盲鰻死亡）。許多盲鰻和黏液灑在路上，隨后的幾小時(shí)交通狀況一片混亂，相關(guān)部門不得不用推土機(jī)和高壓水槍來清理現(xiàn)場(chǎng)。

被盲鰻襲擊的汽車（圖片來源：Oregon State Police）

當(dāng)生存遇到壓力時(shí)，盲鰻會(huì)產(chǎn)生大量的黏液，人們對(duì)這個(gè)現(xiàn)象可能并不陌生。不過對(duì)盲鰻來說，" 壓力 " 究竟是指怎樣一種狀況，又為什么能讓黏液急劇擴(kuò)張？

回答這個(gè)問題之前，我們先要知道盲鰻制造的是怎樣的黏液。這種可以迅速變大一萬倍來打擊敵人的黏液中，除了水和黏液素等常規(guī)成分之外，還有一種十分關(guān)鍵的要素——纖維。

端絲細(xì)胞制造的線團(tuán)（圖片來源：Winegard et al, 2014）

這些纖維是由盲鰻黏液腺里的端絲細(xì)胞（gland thread cell）制造的，又細(xì)又長(zhǎng)。平時(shí)，這些細(xì)絲成捆存在，就像一團(tuán)一團(tuán)精心纏好的紗線。而一旦盲鰻被捕食者攻擊，或者感覺到周遭的威脅，線團(tuán)會(huì)在毫秒級(jí)的時(shí)間里解散開來。當(dāng)然，無事發(fā)生的時(shí)候，線團(tuán)們也會(huì)悄悄地松動(dòng)，只是速度要慢許多。

線團(tuán)飛速崩解的過程，很可能就是盲鰻黏液猛然擴(kuò)張的秘訣。那么，當(dāng)盲鰻遇險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)該是出現(xiàn)了某種形式的外力，把不計(jì)其數(shù)的線團(tuán)拉開，幫助史萊姆瞬間變大。

威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的數(shù)學(xué)教授讓 - 呂克 · 蒂弗（Jean-Luc Thiffeault）說，曾經(jīng)有科學(xué)家試過把盲鰻的線團(tuán)放進(jìn)鹽水里，在沒有外力的情況下，等一個(gè)線團(tuán)松開需要數(shù)小時(shí)。但當(dāng)人們開始在水里不停地?cái)嚢瑁€團(tuán)松動(dòng)的進(jìn)程明顯加快了。

蒂弗教授相信，就是這波攪拌操作觸發(fā)了盲鰻的技能，但還要用數(shù)學(xué)模型來驗(yàn)證——看水中涌起波瀾時(shí)，線團(tuán)受到的力是否足以讓它立刻解捆，換句話說，如果僅靠這一種原理，盲鰻能否在短時(shí)間內(nèi)釋放出巨大的史萊姆。

但在開始建模之前，蒂弗教授的兩位研究伙伴，伊利諾伊大學(xué)香檳分校（UIUC）機(jī)械工程系的蘭迪 · 埃沃爾特（Randy Ewoldt）教授和他的學(xué)生高拉夫 · 喬杜里（Gaurav Chaudhary），要用顯微鏡觀察一個(gè)線團(tuán)解捆的過程。在此基礎(chǔ)上搭建數(shù)學(xué)模型，可能會(huì)更得心應(yīng)手。

兩股力量的拉扯

通常來說，哪怕一卷纖維纏繞得再緊密再有序，它也會(huì)有個(gè)散漫的線頭。只要用力拉動(dòng)線頭，就很容易破壞線團(tuán)。

于是，喬杜里和埃沃爾特做了一項(xiàng)小實(shí)驗(yàn)。他們從大西洋盲鰻身上取下一個(gè)線團(tuán)，并（利用線團(tuán)和底物之間微弱的作用力）把它固定在一處。然后，科學(xué)家用一根注射器的尖端，黏住線團(tuán)末端松散的線頭。當(dāng)注射器朝遠(yuǎn)方移動(dòng)，線頭會(huì)跟著它走，隨之拽出更多的纖維，讓線團(tuán)逐漸散開。

線團(tuán)解開的過程（圖片來源：原論文）

一開始飄在外面的那一小段纖維，和被它解放出來的下一段纖維，就是科學(xué)家建模時(shí)關(guān)注的焦點(diǎn)。蒂弗教授說，這跟膠帶差不多：我們用膠帶的時(shí)候，得先找到它的末端在哪，然后用指甲摳開，但如果膠帶末端已經(jīng) " 放飛自我 "，就可以直接開撕了。

藍(lán)為最初在外面自由活動(dòng)的一段線，紅為被扯出的一段線（圖片來源：原論文）

纖維作為盲鰻黏液的一部分，被黏乎乎的流體圍繞著。當(dāng)周遭的水被攪亂的時(shí)候，那些黏性流體會(huì)給在外游蕩的線頭提供拉力，從線團(tuán)里扯出更多的纖維，就像我們手撕膠帶一樣。與此同時(shí)，正在瓦解的線團(tuán)也會(huì)制造阻力，阻撓纖維離開自己。

那么，這兩股力量一定要足夠懸殊，才能讓線團(tuán)順利解散，釋放出巨大的史萊姆。科學(xué)家說，兩股力的比值要達(dá)到一個(gè)臨界點(diǎn)。他們根據(jù)數(shù)學(xué)模型得出的結(jié)論是，當(dāng)盲鰻在平靜的水里自由活動(dòng)時(shí)，這個(gè)臨界點(diǎn)很難達(dá)到；想觸發(fā)爆炸性的黏液技能，還是需要盲鰻被什么東西困住，比如有鯊魚咬它一口（或者遇上車禍）。

不過，蒂弗教授大概也意識(shí)到，盲鰻未必懂得計(jì)算力的大小。他還補(bǔ)充了幾句：" 生物學(xué)不用那么精確的。實(shí)際情況會(huì)很混亂，可能一個(gè)線頭被抓住又跑了又被抓。不過，只要足夠多的線團(tuán)都發(fā)生這樣的事情，大史萊姆基本上就有了。"

看到這里，機(jī)智的你或許會(huì)產(chǎn)生疑問：迅速變大的黏液如此好用，盲鰻自己就不會(huì)被傷害嗎？

給身體打個(gè)結(jié)就好

盲鰻的黏液，是極度柔軟的材料，就連果凍的硬度都比它高出 10000-100000 倍。它的主要成分是水，假如人類只用肉眼觀察，未必能看出水里有史萊姆，有時(shí)要把手伸進(jìn)去再撈上來，才發(fā)現(xiàn)拎起了一大片像鼻涕一樣的東西。

圖片來源：University of Manchester Media Relations via YouTube

這樣的黏液，很適合鉆進(jìn)各種狹小的孔隙，堵住一些魚類的鰓自然也不在話下。問題就在于，打擊敵人的同時(shí)，盲鰻自己要如何從大型史萊姆的魔掌之中全身而退？

答案很巧妙：它們利用自己靈活的帶狀身軀打一個(gè)結(jié)，再從中絲滑地穿過，如此便可輕松脫身，避免落得窒息的窘境。

圖片來源：Böni et al, 2016

2016 年，一組來自瑞士的科學(xué)家研究了其中的原理。盲鰻的黏液是非牛頓流體，流動(dòng)性（或黏性）會(huì)隨著受力的不同而改變，有時(shí)會(huì)更像固體，有時(shí)會(huì)更像液體。如果受到拉伸的力，盲鰻黏液的黏性會(huì)增強(qiáng)；而如果受到剪切力，黏液的各層流動(dòng)的速度不一，黏性就會(huì)下降。

盲鰻給身體打結(jié)，就是在剪切黏液，降低它的黏性，給自己制造逃脫的機(jī)會(huì)。

圖片來源：Böni et al, 2016

不過，就算能擺脫黏液的控制，被鯊魚咬過一口的盲鰻還能活下來嗎？事實(shí)證明它可以，而科學(xué)家認(rèn)為它們得以幸存的關(guān)鍵在于，盲鰻的身體非常松散，就像穿了一件很大的睡衣，里面空間充足，皮膚與肌肉的連接也很少。如果被鯊魚咬了某一處，它只要搬到 " 大睡衣 " 里的其余空間，就又能繼續(xù)生存了。