鲎蓝色血液的鸳鸯鱼

冯雪梅

鲎（hòu）是地球上最早的已知生物之一，至少在4亿多年前的泥盆纪，它们就已经出现。在数亿年的时间长河中，鲎一直保持着原始而古老的相貌，与几亿年前祖先的化石相比，几乎没有任何进化，因此被生物学家称为“活化石”。

在我国，鲎又叫做“马蹄蟹”，因为它有着类似螃蟹的硬质甲壳和马蹄形的头胸部。但是，从物种的角度上说，鲎与蟹没有任何关系。在我国南方沿海地区，鲎还有一个浪漫的名字——“鸳鸯鱼”，这是因为进入交配季节后，雄鲎总是紧紧地抱住雌鲎一起行动，形影不离，渔民一捞就是一对。

鲎不但模样奇特，血液更是罕见的蓝色，一旦接触到细菌便会凝固，是医学上最佳的细菌检测试剂。

长相古怪的古老生物

鲎眼启发的仿生科学

鲎在地球上已经生存了至少4亿年，如今还有3属4种：分布在北美的美洲鲎；分布在日本、韩国以及中国沿海的中华鲎；分布在印度、越南沿海的南方鲎和分布在泰国沿海的圆尾鲎。

与4亿年前的化石相比，它们几乎没有任何进化，因此有科学家称它们为“演化呆滞的类群”，达尔文则解释这类生物在生存过程中没有遇到过竞争。

从鲎的发育过程来看，它的幼虫与几亿年前在海洋中繁盛的三叶虫长得十分相似，于是科学家推断：鲎与三叶虫有着十分密切的亲缘关系。

成年鲎的长相十分奇特，乍一看有点像螃蟹，但跟螃蟹大不相同。鲎的身体包着硬质甲壳，呈青褐色或暗褐色；它的身体由关节相连的3个部分组成：头胸部、腹部和一根长长的尾巴。鲎的头和胸是连在一起的，头部较圆厚，胸部较为扁平。头胸部上顶着一个宽阔的背甲，呈马蹄形，这也是它另一个名字“马蹄蟹”的来历。

在鲎的头胸部两侧，还各有一只大复眼——每只复眼由约1000只小眼组成。美国科学家哈特兰因对鲎的眼睛进行了研究，发现了“侧抑制原理”，能大大加强目标的清晰度。人们根据“侧抑制原理”，研制出了与鲎的复眼结构相似的电子眼，用来处理模糊的X光照片、航空摄影照片和月球照片，得到了轮廓清晰的图像。哈特兰因也由此获得了1967年的诺贝尔生理学奖。此外，鲎的头胸甲前端还有一对小眼睛，每只直径仅有半毫米，它们虽然很小，但既有晶状体，又有视网膜，对紫外线尤为敏感，仅用来感知亮度。

鲎头胸部的腹面长着6对附肢。与螃蟹一样，第一对附肢最为强壮，称为“螯肢”，是专门用来捕捉蠕虫等猎物的，也是鲎捕猎时最重要的工具。其他5对附肢围绕在口周围，称为“步足”，主要功能是进食和步行。前面4对步足都是钳状，内侧有长刺，用来剥离食物并将其送入口中，而最后一对步足活像一把耙子，是鲎挖土的工具。

鲎的消化和排泄系统也很有特点。由于它们没有牙齿，不能咀嚼，食物入口之后便被直接送到磨胃——一个类似砂囊的器官，然后被磨碎，再被送入长形的胃肠内被消化、吸收。鲎有一个非常重要的器官，称为“肝胰腺”，能够分泌消化酶并将其送进胃肠。食物消化后，残余物通过排泄器官被排出体外。不过，鲎的排泄器官长在附肢上——在第4对步足的底部，有两个小小的开口，这就是鲎的排泄口。头胸部的附肢内侧覆盖着书腮——顾名思义，鲎腮长得像层层叠叠的书页。书腮不仅是鲎的呼吸器官，还是它们在水中游动的主要工具：游泳时，鲎的背部朝下拍动腮片，以推动身体在水中行进。不过，鲎更喜欢在海底或沙滩上行走，将身体弯成弓形，钻入泥沙中，然后用长而尖的尾剑和最后一对步足推动身体前进。

鲎的尾部呈三角棱锥形，坚硬而锋利，能自由运动，不但可以帮助行走，也是御敌的重要武器，坚硬的尾部就像一把宝剑，可以刺入敌人的身体，致敌人于死地。

繁殖期形影不离的“海底鸳鸯”

需要十二三年才能发育成熟

鲎喜欢待在温暖的海水里。休息的时候，它们待在20～60米深的砂质底浅海区，把身体藏在泥沙里，只露出剑尾。冬季会跑到更深的海域去冬眠，夏季则“登陆”到海滩，待在沙滩或泥滩上。

鲎的食谱很杂，以动物为主，最喜欢的是栖息在海底和水草中的小型甲壳动物、小型软体动物、环节动物等，有时也吃一些有机碎屑，成年鲎甚至可以捕食小虾和小鱼。不过，体形微小的幼鲎就只能以单细胞藻类、各种小虫幼体等更小的生物为食。

每年4～8月是鲎的繁殖期。此时，成年鲎会寻找伴侣，当雄鲎找到雌鲎，就会用钩状的第二对步足将其紧紧抱住，在整个繁殖期都形影不离。这个时候捉到的鲎往往成双成对。因此，沿海渔民把这种“妇唱夫随”的动物称作“海底鸳鸯”或“夫妻鱼”。有趣的是，由于雌鲎少，雄鲎多，常常能看到两三只雄鲎紧紧抱着一只雌鲎的情况。

趁着大海涨潮，身形肥大的雌鲎便驮着瘦小的丈夫浮上沙滩，到高潮线上挖穴产卵，这是为了保证卵在退潮后能受到阳光的照耀。鲎的繁殖能力很强，在沙滩上产卵时，雌鲎用那对耙子般的步足在沙滩上挖出一连串的浅坑，在每个浅坑中分别产下数百枚卵，然后雄鲎用精液将卵覆盖起来，使其受精。

在海水和阳光的润泽下，数周后，小得几乎看不见的幼鲎便破壳而出了。初生的鲎体长仅7～8毫米，呈半透明状，没有尾剑，与化石中的三叶虫幼虫十分相似。

鲎的生长周期很长，初生的幼鲎以贮存的卵黄为营养来源，通过蜕壳的形式长大，每蜕壳一次，就长大一点，直到蜕壳十五六次之后，才能长得跟成年鲎相似。要达到性成熟，雄鲎需蜕壳19次，雌鲎也需蜕壳18次。性成熟之后，鲎便不再蜕壳。

在我国福建、台湾沿海一带，已经有人开展对鲎的人工饲养和研究，但因为条件限制，至今也没有鲎从出生到死亡的完整记录。据估算，鲎的寿命大约为20多年，直到十二三岁，鲎才能发育为性成熟的个体，可见其生长和繁殖的周期相当漫长。

奇特的蓝血动物

用于临床的鲎血试剂

众所周知，人类和大多数动物的血液都是红色的，而鲎的血液却是蓝色的。科学家研究发现：红色血液是因为含有的铁离子，当铁离子与氧结合后，形成血红蛋白，使血液呈红色。而在鲎的血液中，铜离子的含量是其他生物的几千倍，当铜离子和氧结合后，形成血蓝蛋白，使血液呈蓝色。

鲎的蓝色血液具有十分神奇的用途。1956年，美国科学家偶然发现鲎的蓝色血液一旦接触到细菌，立即就会凝固成胶状物质。研究者将鲎的血液提取出来制成试剂，能够检测出含量低至万亿分之一的细菌。根据这一特性，医学界创立了鲎试剂检测法，能够立即检查出病人是否有细菌感染，为急诊病人节约大量时间。

作为在地球上生存了4亿多年的地球居民，鲎被生物学家称为“活化石”。在数亿年的地质变迁中，鲎能够在残酷的生存竞争中活下来，一方面是达尔文说的没有遇到强有力的竞争者；另一方面，鲎的繁殖能力的确很强，还有坚硬的甲壳和尖锐的剑尾保护自己。此外，鲎肉的口感很差，人类食用后容易发生过敏和中毒现象，所以，鲎在过去很少遭到大规模捕杀。

但在鲎血试剂用于临床后，人们对鲎的需求就开始猛增。经过多年的捕捉，全球范围内鲎的数量已经开始明显减少。在我国，鲎已经被列为国家二级保护动物，沿海地区专门设立了鲎保护区。

为了获得宝贵的鲎血，人们很早就开始尝试人工饲养鲎，但结果一直不太理想。由于鲎的生长周期很长，再加上环境等因素的影响，很多鲎都出现了明显的贫血现象，无法用来制作试剂。

如今，制药公司找到了一个可持续发展的方式来制造鲎血试剂。在非繁殖期里，人们捕捉大量的鲎，然后筛选健康无伤的个体，放在特制的架子上，用一根不锈钢针头刺进鲎的身体取血，每只鲎取血100毫升左右。经过验证，这种取血方式就像人类献血一样，对鲎没有什么影响，更不会危及生命。