《我擁群像》：船艦「屁股上的刺」──令海軍頭痛不已的「彎彎蟲」

文：艾德．楊

1941年12月7日上午，一大隊日本戰鬥機突然對夏威夷珍珠港的美國海軍基地發動襲擊。亞利桑那號（Arizona）戰艦在開戰不久就陣亡，船上1000多名軍官和船員也隨之沉沒。港內的7艘戰艦，連同其他18艘船艦和300架軍機不是遭到摧毀，就是被嚴重破壞。今日的珍珠港比當年寧靜多了。雖然仍是容納幾艘巨大軍艦的重要海軍基地，但它最大的威脅已不是來自天空，而是海洋。

你可以隨意扔一塊金屬片到水中，藉此看看船體可能會發生什麼事。幾小時後，細菌開始在金屬片上面生長，藻類或許會隨之而來，也可能有蚌類或藤壺，幾天之內，上面會出現白色管狀物。這些管狀物很小，每個不過數公分長，數毫米寬，但很快就有數百、數千，甚至數萬個，最後整個金屬表面看起來就像結凍的絨毛地毯。

這些管狀物隨處可見，從岩石、木樁、漁網到船隻上都可以發現牠們的蹤跡，如果一艘航空母艦在港口停泊數月，這些管狀物就會層層積聚在船體外，形成數公分厚的結構。描述這現象的專業術語叫做「生物附著」（biofouling），換成口語說法則是「屁股上的刺」（a pain in the ass）。海軍有時會派潛水員到船下，用塑膠袋蓋住螺旋槳和其他易受影響的構造，以免被管狀物塞住。（註1）

這些白色管狀物裡面住著一隻隻動物，而這管狀物就是裡面的動物製造的。海軍的人叫牠「彎彎蟲」，夏威夷大學的海洋生物學家麥可．哈德菲爾德（Michael Hadfield）則會跟你說牠的名字是華美盤管蟲（Hydroides elegans）。其第一次被文獻記載的發現地點是在雪梨港，但地中海、加勒比海、日本沿海和夏威夷（任何有船隻停泊的溫暖海灣）都有牠的蹤跡。這個偷渡大師透過攀附人造船體，分布範圍遍及全世界。

在海軍的要求下，哈德菲爾德從1990年開始研究「彎彎蟲」，他原本就是海洋生物幼蟲方面的專家，因此海軍希望他測試各種防止生物附著的塗料，看看是否能夠逼退「彎彎蟲」。但哈德菲爾德認為，想找到牠真正的弱點，應該先弄清楚為什麼彎彎蟲決定在船體上生活，又是什麼原因讓牠們突然出現在上面？

這個問題存在已久。在那本精采的亞里斯多德傳記中，作者阿曼德．馬里耶．利萊（Armand Marie Leroi）寫道：「（亞里斯多德）說，曾經有支海軍艦隊停泊在羅得島（Rhodos），並把許多陶器扔出船外，陶器首先是積了泥，接著牡蠣也慢慢出現。由於牡蠣無法自行移動到陶器中或其他地方，所以牠們肯定是從泥土中產生的。（註2）」

這種認為生物會自發生成的觀念流行了數個世紀，但絕對是錯誤的。牡蠣和管蟲之所以會出現的背後真相其實平淡多了。這些動物（如珊瑚、海膽、貽貝和龍蝦）的幼蟲會在大洋中漂流，直到牠們找到落腳的地方。這些幼蟲非常微小，數量卻相當龐大（一滴海水可能就有一百隻），而且其長相完全無法讓人直接聯想到牠們成年後的樣子。小海膽看起來比較像一顆羽毛球，而不是牠長大後像針插一般的造型；華美盤管蟲的幼蟲看起來像長著眼睛的釘塞，而不是套著管子的長長蟲體，所以很難想像幼蟲和成蟲是同一種動物。

幼蟲會在某個時刻安定下來，告別牠年輕時的流浪歲月，變成固著的成體。這個過程稱為變態（metamorphosis），是牠們生命中最重要的時刻。科學家們曾經懷疑這些地點是任意選擇的：當牠們到了任何一個地方，如果夠幸運找到好位置安頓，就能存活下來。但事實上，幼蟲的做法具有目的性，而且會精挑細選。牠們追隨化學物質痕跡、溫度梯度甚至聲音等線索，找到最適合的變態位置。

哈德菲爾德很快便發現，吸引華美盤管蟲的是細菌，更準確地說是生物膜（biofilm），這種由細菌鋪排而成的黏稠薄膜會在水下物體的表面快速生成。當幼蟲發現生物膜時，會緊緊地將頭貼在這群細菌的表面，沿著它們游動。幾分鐘後，幼蟲會從尾巴擠出一條黏液來固定自己，並分泌出一層透明的套子將自己包裹起來。在牢牢固定住自己後，牠開始變形。曾經擺動、推著牠穿梭水中的纖毛消失，身體開始拉長，頭部周圍長出一圈觸手用來抓取食物碎片，也開始打造身上的硬管。現在的牠已經長大成蟲，永遠不會再移動，而這樣的轉變完全取決於細菌。對華美盤管蟲來說，乾淨無菌的燒杯就像彼得潘的夢幻島，住在那裡永遠不會長大。

不過，管蟲卻不是對任何的存在已久的微生物都有反應。哈德菲爾德發現，夏威夷海域的眾多菌株中，只有少數能誘導變態，而且只有一種能力較強，它有個拗口的名字—黃紫色假異單胞菌（Pseudoalteromonas luteoviolacea）（還好哈德菲爾德把它簡稱為「小紫」〔P-luteo〕）。「小紫」比其他微生物更擅長將幼蟲轉變為成蟲。如果沒有它或其他細菌，管蟲永遠不會成年。（註3）

管蟲不是特例，當某些海綿幼蟲遇到細菌時，也會附著在表面並開始變形。貽貝、藤壺、海鞘（sea squirt）和珊瑚也是如此，牡蠣也算喔（抱歉了，亞里斯多德）！貝螅（Hydractinia）是水母和海葵長了觸手的親戚，當牠接觸到寄居蟹殼上的細菌時就會「轉大人」。海洋裡住著一群群只有在與細菌接觸時才能完成生命週期的動物小寶寶，而且這些細菌通常都是「小紫」。（註4）