顛覆教科書：櫛水母並非屎從口出

故事要從我們現在看到的那些動物說起。藉由DNA與化石證據，我們發現那些看似植物的海綿、海葵與水母等只有一個消化腔開口的動物，演化來自5.4億年前最初的動物分支；好比老鼠、蒼蠅、蝸牛、蠕蟲與人類等等具備嘴巴與肛門這兩個消化道開口的動物，則源自相對晚期的動物分支。正因為具有兩個消化道開口的生物多如恆河沙數，這種消化系統被視為絕佳的適應結果，才能如此廣泛出現在各種動物身上。而其中一個雙開口系統成功的原因，也許正是因為這能有效避免生物們誤食到已經消化過的食物殘渣。

堪稱是自然課本上的完美案例──直到前陣子為止。

作為長期以來一直被認為只有一個消化腔開口的櫛水母，如今有影片拍到牠從另一個開口便便，這使得科學家重新思考不得不重新思考，肛門與食物由一端到另一端的消化道演化之路。

海洋生物學家松本·喬治（George Matsumoto）說：「如果不是因為這影片，還真令人難以置信。」雖然沒有參與這次的計畫，不過松本在加州蒙特雷灣水族研究中心（Monterey Bay Aquarium Research Institute）專攻櫛水母。而這次的相關報告刊登在《當代生物學》（Current Biology）中。

櫛水母看起來簡直就像是來自另一個星球的生物。即使名字與外表看起來與水母都有幾分相似，但是「櫛水母」跟「水母」可是完全不同的生物；不過有一點倒是相同，他們都來自演化樹上非常古老的動物分支，許多研究也指出，牠們與我們在生命一些相當基礎的組成上有著共通點。

半透明的櫛水母因為像是閃耀著彩虹的梳子而得名。而數以百種的動物基因序列分析顯示，櫛水母的演化更早於那些至今仍保持一個消化腔開口的動物，諸如海葵、珊瑚與水母。

十九世紀晚期，動物學家在櫛水母身上相對於口部的另一端發現了一對孔洞，並取名為肛孔（anal pores），不過他們並不確定這對孔洞是否用來排遺，因為在實驗室中，櫛水母通常將消化過的食物從進食的口部再吐出來，幾乎沒有從其他地方排出消化殘渣的紀錄。

百年以來生物學家們猜測也許這對孔洞另有他用，例如用來在水中的調節體內壓力。

佛州邁阿密大學的演化生物學家威廉·布朗（William Browne），認為這是因為過去大家沒有正確地餵食纖弱的櫛水母，導致櫛水母「嘔吐」了。在他的實驗室中，他小心翼翼地將稚魚滴入櫛水母。

當有一天他看到櫛水母正在便便的時候，他用攝影機拍下了好幾小時的影片。

影片中可見淺褐色的稚魚就像一團灰塵，緩緩地流經櫛水母半透明身體裡的消化道，而那些沒被消化掉的鱗片先是聚集在櫛水母的尾端，接著就從肛孔被排出去了；為了看得更清楚一些，布朗餵食了基因改良出來的紅色稚魚，結果如出一轍，櫛水母從另一端排出了紅色便便。

追本溯源

櫛水母從一端進食另一端排遺的發現，瓦解了關於肛門單一起源的故事，進而產生了兩種可能。

一說是櫛水母獨立於其他動物之外，自己演化出了與我們的消化道與肛門十分相似的構造；另一說則是海葵與親緣相近的動物們雖然承襲了來自祖先的肛門，但是卻隨著演化失去了這項特徵。

為了找出哪一個說法更接近事實，生物學家需要花費功夫更加細膩的檢視這不怎麼令人愉快的細節。舉例來說，如果櫛水母與老鼠使用相同的基因來發育消化系統，後者的丟失假說就會更加可信一些。

布朗猜多數的生物學家壓根沒有懷疑過櫛水母的消化系統這件事，因為原本關於只有一個消化腔開口的說法既簡單又方便。而布朗大學的演化生物學家凱西·鄧恩（Casey Dunn）也同意這一點。儘管過去罕有生物學家觀察過櫛水母的排遺；但即使是現在，也還缺發充足的證據足以動搖課本上關於櫛水母的記載。

「如果櫛水母在海中便便了，但是沒有任何清楚的資料記載下來，那麼就會被當作沒這回事喔。」鄧恩打趣說。

不過布朗發現的這項基礎性質倒是真的動搖鄧恩了。

鄧恩接著說：「顯然我們還有太多基礎而冷門的工作還有待完成，而且無須仰賴離子加速器或者次世代的DNA定序，只需看著動物便便就好啦。」

撰文：Amy Maxmen

編譯：曾柏諺