海星像一颗落在海底的星,海胆却像会滚动的刺球,海参又像一根软软的“海底香肠”。它们怎么会是亲戚?关键不在外形,而在一套只有棘皮动物才有的水压装置,以及成年后常见的五辐对称身体。棘皮动物只生活在海洋里;海星、海胆、海参、蛇尾和海百合都是这个大家族的成员。
身体为什么常常分成五份
许多动物的身体能分出左、右两侧,方便朝一个方向移动。成年海星和海胆却常以身体中央为中心,向五个方向展开。这样一来,它们不必先“转正”再接近食物或躲开危险:任何一条臂或任何一面都能成为行动方向。不过,棘皮动物幼体通常具有左右对称,这提醒我们:五向身体不是一开始就有,而是在成长中重新安排出来的。

用海水驱动的小脚
翻看一只海星的腹面,会发现一排排管足。它们不是普通的腿,而是水管系统末端的小囊。海水经由体表的筛板进入体内管道;肌肉让液体在管道中移动,管足就能伸长、吸附或缩回。海星能用管足慢慢爬行,也能抓住贝壳。海胆的管足从硬壳小孔伸出,既帮助移动,也参与贴附和感知。水压把力量送到许多小脚上,因此动作不快,却十分稳定。

刺、壳与可以重建的部分
“棘皮”意为多刺的皮肤。海胆的刺连在由许多钙质小板拼成的内骨骼上,刺能转动,既防御也协助挪动;海星表面也有细小骨片。海参把骨片缩小到皮肤里,所以摸上去柔软。部分海星若失去一条臂可以再生,但这不是无条件的魔法:伤口要避免感染,还需要能量和足够的身体组织。不要因为听说再生就随意触碰、搬动海星;离水、翻面和粗暴抓握都会造成压力。
海底食物网中的不同岗位
有的海星捕食贝类,有的海胆啃食藻类,海参吞入海底沉积物,消化其中的有机碎屑后再排出。它们的取食方式不同,像在海底分工的清洁员、园丁和捕食者。海百合伸出羽状腕过滤水中的微小食物,蛇尾则善于藏在礁缝或泥沙里。一个潮池或礁坡里棘皮动物的数量变化,常会影响藻类、贝类和沉积物的状态。

管足、取食与潮池观察
再看一步:海星的管足并不是吸盘万能贴。不同种的附着方式会结合吸力、黏液和肌肉拉力;海浪强的地方,身体形状与贴附能力会影响它能否留在岩面。海胆用五颗牙组成的咀嚼结构刮食藻类,海参则把触手伸向沉积物或水流。研究者比较这些取食方式,可以推测一个海域的能量主要从藻类、碎屑还是悬浮颗粒进入食物网。若在潮池观察,等潮水完全退去才靠近边缘,千万不要把动物从岩面扯下。
深入看:五条辐射线怎样协作
棘皮动物的骨片并非一整块死硬的盔甲。它们埋在皮肤或壳中,由结缔组织连接,能在神经和化学信号影响下改变紧张程度。海星翻身时,许多管足不是按同一节拍用力,而是就近抓住表面、逐步拉动身体;这种分散控制特别适合崎岖岩面。海胆的刺也能分别转向,既能把身体垫离地面,也能对准威胁。不同海星的再生能力差异很大,有些必须保留中央盘的一部分,才有机会把失去的臂补回来。再生消耗的营养很高,在食物稀少或水温不适的季节,速度会变慢。因而“掰开海星会变成两只”的说法并不准确,也不该成为触碰野生动物的理由。
小结
棘皮动物并不靠速度取胜。五向身体让它们从多个方向应对环境,水管系统把海水变成分布式动力,钙质骨片和刺提供支撑与防护。观察它们时,最重要的不是把它们捞起来,而是留在水边,看看这些“慢工程师”怎样改变海底。
想一想
如果一种动物的每条“脚”都能独立吸附和松开,它适合穿过怎样的海底地形?