怎样辨别海星（海星平时并不是捞起来的样子）

本文转载自公众号“把科学带回家”

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撰文 七君

大家平时看到的海星都是梆硬的，硬到没法吃。所以问题就来了，海星这么硬，那还怎么移动，还怎么生娃？这不合理啊。

其实，海星在很多情况下确实不硬。你一定没有见过这样的海星——

宛如烂泥的海星。图片来源：NOAA Australian Institute of Marine Science

这不是史莱姆，而是海星。派大星没有骗人。

实际上，包括海星、海参在内的所有棘皮动物（echinoderms）都可以这么干，因为它们体内有一种特殊的物质——可变胶原组织（MCT）。

动物体内都有胶原组织，如韧带、肌腱、皮肤的主要成分就是胶原组织。实际上我们平时炖煮肉的时候，炖煮的就是胶原组织，因为肌肉组织本身不用煮也很嫩，硬的是胶原组织，炖煮的化学物理过程就是为了让胶原组织分解。

一般动物体内的胶原组织的硬度不能随意志改变，而随着动物的衰老，胶原组织会慢慢变硬，不过这个过程是不可逆的，这就是为什么老母鸡要炖久一点。

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但是，棘皮动物是世界上唯一可以自如调整自身胶原组织硬度和形态的动物，没有其他任何动物能做到这一点。这个过程也是飞快：棘皮动物的可变胶原组织可以在几秒内改变自身的物理性质，从坚硬变得柔软。

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如果你不能理解可变胶原组织的强悍，那我们可以用人体来类比。人体内变形能力最强的胶原组织恐怕就只有雌性哺乳动物的宫颈了。

在生产时，雌性哺乳动物原本硬硬的宫颈会变软，方便胎儿滑出。可是，这个过程要花数小时甚至数天。如果人类的宫颈和棘皮动物的变形能力一样强，胎儿就可以像火箭一样喷射而出，孩娘也不用这么受罪了。

动物体内变形能力最强的胶原组织是宫颈（胎儿头顶的深粉红色部位）。图片来源：见水印

具有可以变软的胶原组织是不是意味着棘皮动物很好吃呢？

吃货不要激动啊，如果你爱吃的是纯“肉”，也就是肌肉蛋白，那还是放过它们吧，棘皮动物的肌肉组织分散在胶原组织里，相当于一堆韧带里藏着一小丢肌肉，咬下去吃了个寂寞。当然如果你就爱吃胶原蛋白，那可变胶原组织满满的海参能满足你。

海参。图片来源：wikimedia

从演化的角度来看，棘皮动物的成功和可变胶原组织密不可分，因为可变胶原组织为棘皮动物提供了防御力和机动性，以及无性繁殖的能力。

海星能抓住岩石不被浪打翻，或者藏在犄角旮旯的地方，靠的就是可变胶原组织。

摘星：摘下海星的手臂，可以获得两个海星。

海星单手生娃，也是靠可变胶原组织赋予的“断掌”能力。

当然了，棘皮动物的许多疾病也和可变胶原组织有关。

比如，海星觉得自己快要窒息的时候，“胳膊肘子”就会自己溜了，这种疾病叫做海星消耗性疾病（sea star wasting disease），它的直接原因就是可变胶原组织自行切割了。

海星消耗性疾病。图片来源：见水印

同样是棘皮动物的海参也有类似的毛病。海参养殖业经常会遇到海参自己化成稀泥的疾病——自溶（autolysis）。这也是因为海参的可变胶原组织自行发生了“便”化。

活的海参（左下）和自溶的海参（右下）。图片来源：doi.org/10.1016/j.fbio.2021.100959

关于可变胶原组织的变形原理，相关研究还很初步。

我们现在所获的的知识是，可变胶原组织是由纺锤形的胶原纤维构成的，它们平时通过交联的方式连接在一起，但可以在一定条件下互相分离。一般认为，在可变胶原组织变形时，这些胶原纤维之间会相互滑动，但本身并没有变长或变短。

可变胶原纤维是纺锤形的，平时通过交联的方式连接在一起，但可以在一定条件下互相分离。图片来源：Karen Connolly/CreatureCast

一些传统的神经递质，比如乙酰胆碱、肾上腺素可以控制胶原组织变形。在外界刺激下，比如被人撸了以后，海星和海参就会变硬。

话说回来，棘皮动物的默认设置就是硬硬的，因为可变胶原组织硬化所需的能量比软化要少。这也是为什么海里捞上来的（被人摸了），还有死了的海星和海参通常都是梆梆硬的。

说到这里，一个困扰大家多年的童年疑问也得到了解释。小美人鱼身上挂的海星是活的还是死的呢？

答案是活的。因为死掉的海星会变硬掉下来，只有活着的海星才能主动控制自己扒拉住小美人鱼的胸部啊。

派大星：刚强是不由自主，温柔是用心良苦。

封面来源：NOAA Australian Institute of Marine Science

参考资料：

https://docs.qq.com/doc/DVEJ2YmZrdmxkYkhx

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