動(dòng)物中的“刺兒頭”

余夫

很多動(dòng)物的身上都有刺，而且刺的作用也有所不同。有些刺可以用于攻擊或取食，如蟬、蝽、蚜蟲等的刺吸式口器能刺入植物的葉片或莖稈中吸食植物的汁液；虱、蚤、臭蟲和雌蚊子等的刺吸式口器則用來(lái)將皮膚刺穿，注入防止血液凝固的唾液，使吸血過(guò)程暢通無(wú)阻；紅火蟻比自己身體還長(zhǎng)的有毒蜇刺可以向獵物注入蟻酸；熊蜂也有能進(jìn)行連續(xù)螫刺的尾針，蜜蜂的尾針只能使用一次；鶚、漁鸮（xiāo）等大型猛禽腳底的刺適于捕捉水中的魚。

有些刺在求偶繁殖方面有很大作用。如雄蛙前肢上有婚刺，可以把雌蛙抱得更牢靠；不同種類的刺魚在背鰭前面分別生有3～15根游離的棘（如三棘刺魚、九棘刺魚等），這些棘不僅能用于防御，雄魚還在繁殖期用它來(lái)摩擦雌魚的腹部，以促進(jìn)排卵；雄蟋蟀右翅上有一個(gè)像銼一樣的短刺，可以與左翅上像刀一樣的硬棘來(lái)“摩翅而歌”。

不過(guò)，大多數(shù)的刺主要都是用來(lái)防御，例如龍蝦堅(jiān)硬的頭胸甲上的許多棘刺；鈴蟾粗糙的身體上布滿的小刺；分布于新西蘭柯克海峽中幾個(gè)小島嶼上的喙頭蜥從頸部到尾部的一列棘刺；分布于澳大利亞的魔蜥全身豎立的刺狀鱗片；一些海參因外表有許多突起的大肉刺而被稱為刺參；生活在泰國(guó)的一種竹節(jié)蟲，也全身都布滿了短而尖銳的棘刺。但是，這些動(dòng)物的棘刺或太少，或太短、太軟等，使防御的效果大打折扣。另一些動(dòng)物則擁有比較完善的、覆蓋全身的棘刺，使它們的防御機(jī)制更加完善，其中最具代表性的有刺猬、豪豬、針鼴、刺鲀和海膽等。它們雖然在分類地位方面的差異很大，但趨同進(jìn)化使它們擁有了十分相似的防御機(jī)制。

刺猬

提起渾身是刺的動(dòng)物，大家首先想到的就是刺猬。它是人們熟知的小動(dòng)物，體長(zhǎng)一般為20厘米左右，在歐亞大陸和非洲的很多地方都很常見(jiàn)。

刺猬身上粗而硬的棘刺，一般長(zhǎng)度為16毫米左右，直徑大多不足1毫米。一只成年刺猬身上的棘刺大約在5000根以上，這些棘刺是毛發(fā)的變異，其中背部的刺較長(zhǎng)而粗， 頭部及兩肋的相對(duì)短而細(xì)。棘刺呈中空狀，形狀為中間粗兩端較細(xì)，末端尖如麥芒，嵌入皮膚的一端末端膨大。棘刺均有油脂，質(zhì)地堅(jiān)硬而有韌性，不易折斷。

棘刺的顏色主要有兩種：一種是基部為白色或土黃色，尖端呈灰色；另一種是基部為白色而尖端呈棕色。不同顏色棘刺的分布也構(gòu)成了刺猬復(fù)雜的體色，成為一種有利于偽裝的保護(hù)色。

刺猬還通過(guò)自己的行為將這些棘刺的防御功能發(fā)揮到了極致。它在遇到敵害時(shí)，便迅速地將頭、尾、腳都包裹在中間，全身的棘刺一起朝外豎起，形成一個(gè)密布尖刺的“肉球”，使捕食者無(wú)從下口。這些豎起的棘刺在方向上并不統(tǒng)一，而是朝向四面八方的，這樣就使它的防御體系更加嚴(yán)密。

要在一瞬間完成這套“絕活兒”，刺猬還必須依賴皮下復(fù)雜肌肉系統(tǒng)的高度協(xié)調(diào)和精確控制，特別是與棘刺的連接方式十分獨(dú)特的豎毛肌。相鄰的毛囊通常由同一組豎毛肌相連，這樣豎毛肌與膨大毛根的附著部位和牽引方向就產(chǎn)生了差異，當(dāng)肌肉收縮時(shí)與之相連的若干根棘刺就會(huì)受到不同方向的牽引，從而使棘刺朝向不同的方向。

此外，刺猬身上的棘刺還可以作為減震器，使一只蜷縮成一團(tuán)的“肉球”能夠毫發(fā)無(wú)損地從樓梯的臺(tái)階上一級(jí)一級(jí)地跳下來(lái)。柔韌而有彈性的棘刺再加上皮下豐厚的脂肪，都對(duì)刺猬的身體具有極大的緩沖作用，可避免它在覓食、求偶和交配等活動(dòng)中意外摔傷。

刺猬求偶的過(guò)程既拖沓又喧鬧，包括一番戲劇性的表演。雄刺猬需要一連幾個(gè)小時(shí)圍著雌刺猬轉(zhuǎn)圈子，因?yàn)榻慌浔仨毜却拼题e極的配合，否則就不可能進(jìn)行，只要雌刺猬稍微施展一下棘刺，雄刺猬就會(huì)被扎得無(wú)法忍受。

剛出生的刺猬幼仔身軀光滑，柔軟的棘刺粘附在皮膚上。但出生20小時(shí)以后，這些軟刺就能豎起來(lái)了。

事實(shí)上，刺猬是一個(gè)種類繁多的類群，在分類上屬于哺乳綱勞亞食蟲目猬科刺猬亞科，共有大約4屬15種，包括刺猬、大耳猬、達(dá)烏爾猬、南非刺猬、林猬等。它們的外形大致相同，但不同的種類會(huì)存在體型、毛色、外形的差異。此外，在猬科中還有一個(gè)毛猬亞科，是刺猬的近親，共有大約3屬6種，僅分布于亞洲東南部，如刺氏鼩猬等。它們?nèi)頍o(wú)棘刺，而長(zhǎng)有刺狀毛，也能起到一定的防御作用。

另外，與刺猬外形相似的還有另外一個(gè)類群，隸屬于馬島猬科馬島猬亞科，共有大約4屬4種，都分布于非洲馬達(dá)加斯加島，如馬島猬、大馬島猬、小馬島猬、紋猬等。它們除臉部、腹部外，全身也都披有可以豎立起來(lái)的粗而硬的棘刺。奇特的是，它們頸部周圍的棘刺不僅有毒，而且能刺入捕食者的身體，具有一定的攻擊性。

刺猬的特點(diǎn)也引起了仿生學(xué)家的注意。例如，美國(guó)研發(fā)一種全新的小型“刺猬探測(cè)器”去執(zhí)行火衛(wèi)一探測(cè)任務(wù)。這個(gè)外形酷似“刺猬”的圓形著陸器，周身布滿尖刺，不僅能在凹凸不平的火衛(wèi)一表面跳躍和滾動(dòng)，而且能夠準(zhǔn)確到達(dá)目標(biāo)位置，收集火衛(wèi)一表面土壤和巖石等信息，并發(fā)送回地球，為今后人類登陸火星，進(jìn)行初步的探查。

豪豬

豪豬又叫箭豬、刺豬，是與刺猬齊名的帶刺動(dòng)物。豪豬的棘刺主要生長(zhǎng)在背部、臀部和尾部。雖然都是由體毛特化而成、呈紡錘形、中空的刺，但豪豬的刺在許多方面都與刺猬的刺有所不同。豪豬的體型較大，一般是刺猬的3倍左右，它的棘刺也更加粗而長(zhǎng)，數(shù)量也比刺猬的多很多。一只成年豪豬身上的棘刺多達(dá)3萬(wàn)多根，大多數(shù)棘刺都以3～5根為一排，生在體表厚厚的“肉鱗”弧形面上。豪豬的棘刺比刺猬更長(zhǎng)，也更堅(jiān)硬，較長(zhǎng)的棘刺可達(dá)200毫米左右，最粗部分直徑達(dá)6毫米。此外，豪豬棘刺的長(zhǎng)度、直徑及形態(tài)變異很大，即使相鄰的兩根棘刺也常常形態(tài)各異，這一點(diǎn)也與刺猬不同。

差別最大的，是尾巴上的刺。豪豬尾端的數(shù)十根棘刺演化成硬毛，頂端膨大，形狀好像一組“小鈴鐺”，走路的時(shí)候，這些“小鈴鐺”互相撞擊，發(fā)出響亮而清脆的卡嗒、卡嗒的聲音，在數(shù)十米以外就能聽(tīng)見(jiàn)，似乎是在向那些覬覦它的捕食者發(fā)出警告：別靠近我，我可不是好惹的。

平時(shí)，豪豬身上的棘刺貼附于體表，當(dāng)遇到敵害時(shí)才迅速地將身上的棘刺直豎起來(lái)，但它不能像刺猬一樣把自己的身體蜷縮成球狀，而是將身體倒退著向?qū)Ψ阶矒?。這種行為表明，它已經(jīng)不再滿足于像刺猬那樣單純被動(dòng)防御，而是借助身體上的棘刺主動(dòng)出擊。

有時(shí)，它還能將背部的棘刺靠肌肉的力量一根一根地彈射出來(lái)，如同開弓放箭一般，只是這些“箭”射出后的力量很小，沒(méi)有什么殺傷力，也許僅僅是嚇唬嚇唬敵人而已。不過(guò)，由于在這些棘刺上有尖端朝后的鱗狀物，有助于使棘刺緩慢地刺進(jìn)肉里，因此，一旦捕食者被這些棘刺扎入皮肉，就會(huì)受到傷害，嚴(yán)重時(shí)會(huì)有致命的危險(xiǎn)。

對(duì)于豪豬的愛(ài)情生活來(lái)說(shuō)，避免被刺到當(dāng)然也是最值得注意的細(xì)節(jié)。交配時(shí)，雌豪豬將背部轉(zhuǎn)向雄豪豬并將尾巴拱起到它的背部的上方，因?yàn)榇坪镭i尾巴的下面沒(méi)有棘刺，雄豪豬的腹部也沒(méi)有棘刺。豪豬的幼仔也比刺猬更勝一籌，剛出生的時(shí)候就帶著一身發(fā)育完全的棘刺，這些棘刺在出生后的20分鐘之內(nèi)就可以使用了。

豪豬在分類學(xué)上隸屬于哺乳綱嚙齒目的豪豬科和美洲豪豬科，與老鼠是“近親”關(guān)系。豪豬科共有大約3屬11種，生活在歐亞大陸和非洲，如馬來(lái)豪豬、南非豪豬、帚尾豪豬等。其中，與其他豪豬隱藏在棘刺下面的短尾巴不同，帚尾豪豬的尾巴很長(zhǎng)，尾端有毛束，行走時(shí)像掃帚一樣拖在身后，并因此得名。

美洲豪豬科有大約4屬12種，都生活在美洲，如美洲豪豬、卷尾豪豬、玻利維亞卷尾豪豬等，它們身上的棘刺較短、較細(xì)而尖銳，特別是棘刺上還生有很多微小的倒鉤刺，常?？梢陨钊氲夭暹M(jìn)敵害的肉體。

此外，在巴西還生活著一種剛毛豪豬，也叫細(xì)針豪豬，它與在南美洲廣泛分布且種類繁多的身被針狀硬毛的棘鼠（也叫針鼠）比較近似，特別是由于前臼齒的相似性，因此被歸入棘鼠科中的剛毛豪豬亞科。

針鼴

針鼴也是一種渾身是刺的哺乳動(dòng)物，只是比起刺猬和豪豬，似乎有些鮮為人知，因?yàn)樗鼉H分布于巴布亞新幾內(nèi)亞和澳大利亞等地，因此也叫澳洲針鼴。它的外形粗看好似一只刺猬，但體型是刺猬的兩倍左右。它的身體的背面也布滿了由毛衍化形成的、長(zhǎng)短不一、中空的堅(jiān)硬棘刺，但頭前部有一個(gè)呈圓筒狀、堅(jiān)硬無(wú)毛的喙，并且向下彎曲，鼻孔和嘴都位于喙的前端，嘴只是一個(gè)小孔，沒(méi)有牙齒。這些特征顯示出它與刺猬、豪豬是迥然不同的動(dòng)物。事實(shí)上，它們?cè)谟H緣關(guān)系上相距甚遠(yuǎn)，針鼴是鴨嘴獸的近親，在分類學(xué)上隸屬于哺乳綱單孔目針鼴科，它的消化道、排泄道與生殖道均開口于身體后部的泄殖腔內(nèi)，因而是一種最原始的哺乳動(dòng)物。

有趣的是，在行為上針鼴兼有刺猬和豪豬的特點(diǎn)。在受驚時(shí)，它會(huì)豎起棘刺，將身體蜷成一個(gè)沒(méi)頭沒(méi)腦的“刺毛團(tuán)”，這一點(diǎn)與刺猬很相像。有時(shí)，它也會(huì)背對(duì)敵人，使棘刺脫離自己的身體，刺向來(lái)犯者。一段時(shí)間以后，脫落處又會(huì)長(zhǎng)出新的棘刺。這一點(diǎn)又與豪豬十分相似。

針鼴似乎并不滿足上面兩個(gè)招數(shù)，又努力開發(fā)出一種獨(dú)特的防御本領(lǐng)。由于針鼴前爪粗壯，十分有力，趾尖有銳利的鉤爪，適于向地下快速挖土，不論地面的土有多硬，它都可以很快掘開，將自己的身體埋于土內(nèi)，只把背部的棘刺露在外面，并且用四肢的爪和身體兩側(cè)的棘刺釘在土中，外力很難把它拉出土外。此外，它也可以或者鉤住樹根，或者落入巖石縫中，使捕食者無(wú)法吃掉它。

針鼴的繁殖過(guò)程也與這一“絕招”有關(guān)。雄針鼴會(huì)圍繞著一棵樹挖一個(gè)25厘米左右深度的環(huán)形壕溝，然后互相用頭部攻擊對(duì)方，獲勝的雄針鼴就在壕溝里享受自己的勝利果實(shí)—與雌針鼴進(jìn)行交配。3周以后，雌針鼴就會(huì)產(chǎn)下一枚形狀像葡萄一樣的卵，再把由這枚卵孵化出的一個(gè)像豆角一樣的幼仔放入育兒袋。經(jīng)過(guò)8周的快速生長(zhǎng)，幼仔的刺就長(zhǎng)出來(lái)了，并使雌針鼴感到不適，便把它掏出來(lái)，藏在灌叢、洞穴等比較隱蔽的地方，繼續(xù)哺育，雌針鼴的臨時(shí)育兒袋也就自然消失了。

針鼴只有一個(gè)“兄弟”，就是長(zhǎng)吻針鼴，也叫原針鼴，只分布于巴布亞新幾內(nèi)亞。它的體型比針鼴還要大一些，喜歡以蚯蚓為食，用舌頭上特殊的刺扎進(jìn)蚯蚓的身體，然后像吃意大利細(xì)面條一樣將它們吸進(jìn)去。

刺鲀

在廣闊的海洋里也有一些動(dòng)物舍棄了捕食和逃命所必需的速度，代之以一身堅(jiān)硬的長(zhǎng)棘作為防衛(wèi)手段，奇特的刺鲀就是其中的一類。

刺鲀的體型有大有小，例如常見(jiàn)的密斑刺鲀，最大的體長(zhǎng)可達(dá)90厘米。它們身披的棘刺是由鱗片演化而形成的，平時(shí)就像其他魚類身上的鱗片一樣，平貼在身體上。如果遇到敵害，刺鲀身上的棘刺會(huì)馬上豎起來(lái)，使敵人無(wú)從下嘴。這個(gè)手段和刺猬、豪豬以及針鼴等都是一樣的。不過(guò)，它還有一項(xiàng)上述動(dòng)物所沒(méi)有的本領(lǐng)，那就是它能大口吞咽下海水和空氣，使身體像氣球一樣脹得圓鼓鼓的，棘刺也跟著膨脹了的皮膚豎立起來(lái)，仿佛漂在海水中的一個(gè)大毛栗子。

這是一種“恐嚇術(shù)”，但效果頗佳。由于它的體內(nèi)有一個(gè)可伸縮的囊，因此可以使身體膨大兩倍左右。有的時(shí)候，體型變大就足以把捕食者嚇跑，或者讓那些體型和自己差不多的敵人，根本沒(méi)有辦法吃掉它，甚至連兇猛的雙髻鯊都會(huì)因?yàn)殡y以下嘴而悻悻游走。當(dāng)危險(xiǎn)過(guò)去了，刺鲀就將吞進(jìn)肚中的水和空氣吐出來(lái)，恢復(fù)原形。

刺鲀?cè)谑澜缛笱蠖加蟹植?，尤以西太平洋和印度洋的熱帶海洋的近海一帶種類和數(shù)量最多。

刺鲀?yōu)榈讓邮橙庑贼~類，隸屬于魚綱鲀形目鲀亞目刺鲀科，共有2屬16種左右，我國(guó)沿海有2屬6種。其中，短刺鲀屬頭體上的棘刺短而粗，大部分棘刺具3個(gè)棘根，不能活動(dòng)，如斑棘短刺鲀、眶短刺鲀、瘤短刺鲀等。刺鲀屬的種類頭部和身體上的棘刺長(zhǎng)而硬，大部或全部棘刺具2個(gè)棘根，能活動(dòng)，如密斑刺鲀、大斑刺鲀、眶斑刺鲀等，后者在我國(guó)沿海分布最廣，在南海、東海和黃海以及臺(tái)灣海峽的近海均有分布，因背部為淺灰褐色并有6個(gè)大黑斑，又被稱為六斑刺鲀。

海膽

海膽大多生活于海底，是無(wú)脊椎動(dòng)物中的“刺猬”，渾身長(zhǎng)滿了長(zhǎng)短不一的棘刺，俗稱海刺猬、刺球或刺鍋?zhàn)印?/p>

海膽在全世界共有850多種，我國(guó)沿海有100多種。它們隸屬于棘皮動(dòng)物門海膽綱，大多數(shù)種類都像略扁的圓球，也有的像盤、像心、像餅干等，因此可分為正形類、歪形類兩大類。不同種類的海膽，身上的棘刺有長(zhǎng)有短，有尖有鈍，結(jié)構(gòu)也有所不同。棘刺最長(zhǎng)的為王冠海膽，可達(dá)30厘米。一般來(lái)說(shuō)，正形海膽的棘刺多數(shù)細(xì)長(zhǎng)尖銳呈針形，歪形海膽的棘刺大都細(xì)小而密集，有的排列無(wú)秩序。

海膽大小差別很大，小形種殼直徑長(zhǎng)不到5毫米，而巨大兜海膽的殼直徑可達(dá)30厘米。整個(gè)身體被關(guān)閉在堅(jiān)硬的上千片整齊排列的石灰質(zhì)骨殼中，在這互相鑲合的骨板表面上生有一些小的疣狀突起，根據(jù)大小差別可以分為大疣、中疣和小疣，它們也是棘刺的著生之處，對(duì)應(yīng)三種疣分別長(zhǎng)有大棘、中棘（次棘）和小棘（細(xì)棘）。

海膽的棘刺大都為細(xì)長(zhǎng)的針形或者棒狀，也是中空的，在膽殼的“赤道”處最長(zhǎng)，“兩極處”最短。大棘分布均勻廣泛，整體呈綠色，末端有黃色、褐色或者黃綠色的環(huán)帶，表面光滑，末端多磨損或斷裂，完整的可以觀察到明顯的變細(xì)分節(jié)。中棘長(zhǎng)度跟大棘相近，較為細(xì)長(zhǎng)，多為赤褐色，有些帶有少量黃褐色條帶，末端常磨損或斷裂，表面光滑。小棘細(xì)小叢生，分布較廣，多數(shù)為赤褐色。通過(guò)掃描電鏡可以清晰地看到小棘表面上生有許多棘刺，這些棘刺在小棘表面排列成規(guī)則的縱列。

更為厲害的是，有些海膽的棘刺上生有倒刺，有些頂端還有毒腺，如我國(guó)南海中所產(chǎn)的刺冠海膽、環(huán)刺棘海膽、白棘三列海膽等的棘刺都是有毒的，如果不幸被扎到，能使人產(chǎn)生局部紅腫、劇痛、心跳加速，甚至窒息、痙攣等。

除了防御，海膽的大棘還可以配合它的管足來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，特別是在沙灘上搖晃著前進(jìn)，以及鉆入沙中潛伏或身體翻轉(zhuǎn)后再恢復(fù)正常位置等。由于棘刺的基部凹陷并與突起的疣相嵌合，它們之間還有肌肉來(lái)控制棘刺的傾斜運(yùn)動(dòng)及恢復(fù)，所以海膽硬殼上的每根大棘都能轉(zhuǎn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)時(shí)，一部分支撐地面，一部分向前移動(dòng)，通過(guò)支撐和移動(dòng)的交替進(jìn)行拖動(dòng)或舉起身體離開地面而前行。海膽棘刺的再生能力也很強(qiáng)，斷脫后都能得到及時(shí)的修復(fù)。

在進(jìn)行有性生殖時(shí)，無(wú)數(shù)的雌雄海膽會(huì)不約而同地聚集在一起，舉行“集體婚禮”。然后分別把精子、卵子排到水里，受精的卵子像浮游生物一樣隨水漂動(dòng)，再經(jīng)過(guò)不斷變態(tài)，發(fā)育成早期長(zhǎng)腕幼蟲、后期長(zhǎng)腕幼蟲、幼海膽，幼海膽雖然很小，但已生有不少棘刺了。

由于渾身上下像個(gè)“刺球”，所以上述的動(dòng)物都很少有天敵，許多捕食者都奈何不了它們，只能望刺興嘆。但也有一些捕食者有辦法突破它們的防御系統(tǒng)，例如，狐貍有時(shí)會(huì)在刺猬身上撒尿以便讓它展開身體；黃鼬能從蜷縮的刺猬露出的小孔隙中將臭屁放進(jìn)去，使其麻醉，解除刺猬的“武裝”；獾是唯一能夠用其強(qiáng)有力的爪子撬開蜷縮成一團(tuán)的刺猬的動(dòng)物。另外，有經(jīng)驗(yàn)的豹、鬣狗等，能伺機(jī)將豪豬掀翻，使其柔軟的腹部朝上，將其制服。在海洋里也有一些動(dòng)物喜歡以海膽為食，例如綠鱗鲀。它的上下頜各有8個(gè)門齒狀大牙，臉頰是粗糙的革質(zhì)，可以抵御海膽的棘刺。在捕食時(shí)，它先是用口叼著海膽的一根棘，把它從海底提起來(lái)，再扔下去，這一提一扔就很容易將海膽的身體翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，使其口面朝上，然后再咬住海膽較為柔軟的口區(qū)，由外而內(nèi)一口一口地將其吃掉。

不過(guò)，有刺動(dòng)物如果把身體蜷成球狀，自己暫時(shí)就無(wú)法行動(dòng)和取食了，而且也無(wú)法知道捕食者是不是已經(jīng)走開，所以，對(duì)于每一個(gè)刺激都做出這種反應(yīng)對(duì)自身往往是不利的。因此，它們有時(shí)對(duì)一些簡(jiǎn)單的刺激也不會(huì)立即做出反應(yīng)。