來源 | 格緻論道講壇（ID：SELFtalks）
“未來，我們希望通過努力，逐漸增加和恢複南海熱帶海參種群的資源，通過海參來改善海洋環境，建設美麗的海洋生物家園。”
羅鵬 · 中國科學院南海海洋研究所研究員
格緻論道第59期 | 2020年11月28日 廣州
我相信大家對海參并不陌生，因為很多人都吃過海參。
我是在十幾年前第一次接觸海參，當我第一次看到它時，以為它就是海中巨大的肉蟲，軟軟的，全身還長滿了肉刺，看起來特别惡心，非常醜，我也不敢去碰它。
實際上，海參并不是海裡的肉蟲。從分類的角度上講，它屬于棘皮動物門、海參綱。
左：世界海參資源分布圖
右：仿刺參（上） 加州拟刺參（下）
| Bruckner et al., 2003
全世界的海參一共有900多種，從左邊的大圖可以看到，大部分海參分布在印度洋和太平洋的熱帶海域，隻有少部分海參分布在溫帶的海域。在太平洋西岸，海參的種類主要是仿刺參，在太平洋的東岸，海參的種類主要是加州拟刺參。
在中國，海參一共有140種，絕大部分分布在大陸的南海海域。全世界可以食用的海參有40種，大陸有20種，其中10種具有較高的食用價值。大陸目前隻有一種海參——北方的仿刺參可以形成大規模的養殖産業。
糙刺參 花刺參 糙海參 綠刺參 黑海參 玉足海參（從左到右 從上到下）
上面幾張圖就是幾種在南海海域常見的熱帶海參。
來源 | Yutube
我們研究海參，首先從海參怎麼吃東西開始，也就是它的攝食習性。這個視訊展示了海參吃東西過程。
我們可以看到海參口的周圍有很多靈活的觸手，觸手的末端具有黏性，它可以在珊瑚礁和沉積物中粘附細小有機物的顆粒，連同沙子一同吞入口中。食物經過消化後，可排出無機态的氨氮和磷酸鹽，這些氨氮和磷酸鹽，可以成為海洋的藻類和植物的營養。
下面我們看一下海參的身體結構。
海參的身體結構 | 張瑜
海參的身體結構非常簡單，包括體壁和内髒團兩個部分。不同種類的海參體壁厚度差别是比較大的，有的很厚，有的很薄，它的内髒團主要由胃、腸道、肛門、生殖腺和呼吸樹組成。
海參的身體結構有兩個非常神奇的地方，第一個是它的生殖腺。它的生殖腺的開口位于頭部的背部中央，是以海參排精産卵時不是在腹部，而是在頭部。
另一個是呼吸樹，是它的呼吸器官，同時也是排洩器官，呼吸樹的開口在肛門附近，是以海參不是用嘴呼吸，而是用肛門呼吸。
我們看到這個結構時，就覺得海參的身體結構确實有點“逆天”、“不科學”。
行走的美味，有何生存之道？
海參運動緩慢，身體柔軟，沒有像螃蟹那樣一身的铠甲。螃蟹還可以橫行，海參就不是這樣。在危機四伏的海洋，海參能夠活得好好的，必然有它的過人之處。
實際上海參在海洋中的天敵種類非常少，這主要是因為海參的身體會散發出特殊的味道，而且它的身體帶有毒素。是以，有這兩個因素，其他的海洋動物都不太願意靠近海參。
萬一海參遇到敵害生物或者危險時，它又該怎樣逃生呢？下面我們就介紹一下海參的三大生存絕技。
第一大生存絕技是放毒。
視訊中，這個海參正在受到一條小魚的騷擾，海參體内會排出像面條一樣的東西，這個東西是海參身體的一種器官，叫做居維氏管。
當海參遇到敵害或者危險情況時，它就可以将居維氏管排出，居維氏管帶有特殊的氣味，還帶有毒素。通常情況下，它是白色的，也有一些種類是紅色或者粉紅色的。這種像面條一樣的東西一旦排出，遇到海洋中的其他動物，就立刻變得非常黏，能夠将襲擊者纏住、困死。但奇怪的是，海參自身不會被這種白色的面條一樣的東西黏住。
我們在運輸海參的過程中經常會發現一個現象，就是海參會把它自己的内髒全部吐出來。給我們的感覺是：海參是不是太容易暈車？是不是它一暈，就吐給你看？
其實海參并不是暈車，這涉及到它的第二個生存絕技——排髒。
當海參遇到敵害、危險的情況，或者是極度不适應的環境時，它的身體會發生猛烈的收縮，然後将整個内髒團從肛門排出去。當敵害生物在享用它排出的帶有毒素的内髒團時，它可以借機逃脫。
很多的朋友會産生疑問：海參将自己的内髒團排出後，會不會死掉呢？我們給出的答案是：它不會死掉。
海參在億萬多年的進化過程中，已經修煉出了一套神奇的絕技，這個絕技就是“再生”。
圖 | Okada etal, 2019
從這張圖中，我們可以看到海參腸道的再生過程。一般情況下，它隻需要20天的時間，就可以生出一個完整的、新的腸道。
我們也對南海熱帶海參——糙刺參的“再生”進行了研究，我們将糙刺參一刀兩斷，結果我們發現，糙刺參的每一段都可以長成一個全新的海參。
但是這個過程比較漫長，需要3個月左右，而且在這個階段内，海參不吃不喝，一動不動。海參的這種再生機制成為研究的熱點，科學家希望通過研究海參的再生機制為人類再生醫學提供一些啟示。
海參還有另一大絕技，叫做自溶。但是，它這一次不是為了自己的生存，而是為了死後不留下屍體，還海洋一片淨土。
圖 | Liu et al, J. Food. Process.Pres.,2020
這張圖展示的是海參自溶的過程。當海參離水太久、接觸油污，或者自然死亡時，就會觸發自我溶解。通常情況下，在6-8個小時裡，它就可以變成一團很稀的、像膠水一樣的東西。研究顯示，海參的自溶是由一系列自溶酶引起的，但是具體的機制還不是很清楚。
海參的身體帶有毒素，而且還有特殊的氣味，許多海洋動物都不喜歡它，但是蘿蔔白菜，各有所愛。比如這個視訊中這種細長、柔軟的叫做隐魚的魚，它就很喜歡和海參在一起。
這個視訊展示的是隐魚進入海參腸道的過程。
海參為隐魚提供庇護的場所，同時，海參腸道的食物殘渣也為隐魚提供了部分食物來源。但是隐魚的存在對于海參有沒有價值呢？這個問題也有一些人研究，但是至今為止還不清楚是否對海參有利。
守護海洋生态環境
海參默默地守護着隐魚，同時也默默守護着海洋生态環境。
生物攪動（左） 物質循環（中） 酸堿平衡（右） | Purcell, et al. 2016; Conand, et al. 2018
第一，它通過爬行、運動和隐藏，能夠将海底的沉積物攪動起來，促進海底沉積物的營養釋放出去。
第二，海參通過攝食，将有機物的顆粒和海洋中很多微小的生物轉變為看不見的無機态的營養鹽，然後被藻類和植物吸收，促進海洋物質的循環。
第三，海參排出的是無機态的氨，這個氨是堿性的，它可以将大氣中溶入海洋的二氧化碳變成的酸中和。
生物多樣性（上） 能量傳遞（下） | Purcell, et al. 2016; Conand, et al. 2018
第四，海參本身體内外共生或伴生了很多海洋生物，是以它也促進了珊瑚礁生态系統的生物多樣性。
最後，海參可以将海洋的動物、植物産生的排洩物和有機的腐屑，轉化為無機的營養鹽，這個無機的營養鹽可以作為藻類和海洋植物的肥料。
是以它在海洋的生态系統食物鍊中具有重要的作用，是重要的一環。通過這個生态的過程，我們可以看到海參在海洋生态系統中是一個很重要的維護者。
對于大多數人來講，我們對海參的關心是因為我們吃海參。的确，海參是一種高檔的食品，是以它也叫“海中的人參”。
大量捕撈加工的海參（左） 受損海參資源分布（右）| Erikssonetal et al., 2015
海參的巨大消費需求直接刺激了海參捕撈業的擴張。據報道，全世界每年有近10萬噸的野生海參被捕撈，在熱帶海域，有70%的熱帶海參種群資源受到過度捕撈的威脅。是以整個野生的海參資源受到了嚴重損毀，而大陸的情況也是類似的。
海參的人工繁育
當海中的海參越撈越少，而吃貨越來越多時，我們是不是可以通過人工的繁育來增加海洋中海參的數量，同時也滿足大家的消費需求呢？為了完成這項工作，我們首先進行海參人工繁育的研究。
拍攝 | 趙宇
我們通過這個視訊看一下海參的繁殖習性。
這是兩頭熱帶海參——玉足海參在排精，整個排精過程中，它們都在搖頭晃腦，同時它的頭部還吐着像煙圈一樣的東西。大家注意，這不是海參學會了吸煙，它排出的煙霧一樣的東西就是精液。
我們的團隊在2009年開始做熱帶海參人工繁育的研究，到目前為止，我們已經在國際上率先突破了糙刺參、花刺參和玉足海參的人工繁育技術。
下面帶大家看看熱帶海參玉足海參繁育的現場情況。
下圖是玉足海參的雄參在排精。
下圖是玉足海參的雌參在産卵，卵子是桔紅色的。
海參有公母之分，但是在産卵排精前，我們是很難厘清公母的。一般情況下，一個雄性的海參一次可以産出上億個精子，而雌性的海參一次可以産出130萬個卵子，數量是非常龐大的。
現在給大家簡單介紹一下海參繁育的過程，首先我們要給海參的寶寶挑選優質的爸爸媽媽，專業術語叫做親參。我們将這些親參放在一個大桶裡，這個桶叫做親參桶。晚上6點左右，我們将桶中的海水排出去，讓海參在這裡晾幹15-30分鐘。然後我們再将海水加到桶裡，而且要制造水流，來沖擊這些海參，這個過程叫做陰幹流水刺激。
通過這樣的措施，我們可以讓海參更多地排精産卵。一般經過這個操作大概幾個小時後，海參就開始排精産卵了。這時我們要注意觀察，當我們發現海參開始搖頭晃腦時，我們要特别小心，要眼疾手快，很快地把這樣的海參撈出去，單獨放在一個一個的桶裡。經過這樣的操作，它很快就會排精産卵。
得到卵子和精子後，我們就要進行人工授精，我們将卵子和精子混合在一起，當然，卵子和精子混合要注意比例，精子和卵子數量的比例大概是3-5∶1。
玉足海參的幼體及稚參發育
這張圖檔展示的是海參從受精卵到幼體發育的過程，整個過程大概需要22天。其中第17天到20天海參的存活率非常低，死亡率達到50%。
玉足海參60、80、120天的發育形态
這幾張圖展示的是稚參的發育過程，一般還要經過60天的發育才可以達到2公分，經過100天的發育可以達到4-7公分。
左：糙刺參-大耳幼體 右：糙刺參-稚參
這是我們給海參幼體階段的大耳幼體和稚參階段的海參拍的兩張特寫照，這可以說是海參一生中兩個顔值的巅峰期。
随着海參的成長，它的身體變得不再透明，而且身上長滿了各種各樣的色素，它就變成了我們現在看到的海參的樣子。
海參的寶寶一生會經曆很多關卡。海參的寶寶軟弱無力，它很容易受到敵人的攻擊，這個視訊展示的是三個桡足類動物正在攻擊海參寶寶。是以桡足類是海參人工繁育過程中最主要的敵害，我們要做到重點防控。
當海參的規格達到2公分以上時，我們要将它增殖放流，也就是放回大海，下面這個視訊展示的就是海參參苗放回大海的過程。
除了對海參的參苗進行放流外，我們還可以将海參的成參移殖，也可以說給它搬一個家，從密度高的地方搬到密度低的地方。通過這樣的措施，可以促進海參種群快速增長。
這就是我們給海參搬家移植的視訊。
海參是海洋的清道夫，它可以将有機物顆粒轉化為無機的營養鹽。是以我們利用這個特征，将海參和其它的海洋經濟動物進行混養，包括魚、蝦、貝。
這幾張圖展示的是我們将玉足海參、糙刺參和對蝦混養的情況。
海參是海洋生态系統的維護者，同時也是具有較高漁業經濟價值的海洋生物。未來，我們希望通過努力，逐漸增加和恢複南海熱帶海參種群的資源，通過海參來改善海洋環境，建設美麗的海洋生物家園。
同時，我們也希望通過努力，讓海參不再是一種珍貴的食材，而是能像魚、蝦一樣，讓大家能夠經常吃到它。
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本文經授權轉載自格物論道（ID：SELFtalks），原标題為《噓……這些不吃不喝、一動不動的海參，正在“重生”|羅鵬》，如需二次轉載請聯系原作者。