好大一根

提问：神经太大条是什么体验？皮氏枪乌贼：我有话说！

当我们调侃、感叹或者羡慕别人“神经大条”的时候，我们可能

并没有意识到人类的神经纤维并没有太“大条”。虽然我们有粗大如

坐骨神经的神经束，但它们都只是由大量神经纤维聚在一起组成的，

单独的轴突纤维最粗的直径不过20微米——需要50根并行排列才勉

强有1毫米宽，实在是和粗大扯不上关系。

什么样的神经才是好神经

虽然纤细，但是高效，神经纤维的尺度并不会对我们的日常生活

带来任何困扰，但这却难坏了神经神物学家。要知道，关于兴奋在神

经纤维内传导的实验，是需要将一根微电极伸入神经纤维内，一根连

接在神经纤维表面，而且接入电极这件事情是不能破坏轴突的。

电压钳技术示意图。图片：ShelleyAdams/Wikipedia

即使经过著名神经生物学家霍奇金（n）和赫胥黎

（）的改良，当时的电压钳技术也是没有办法测量这些直

径仅20微米的轴突细胞的。好消息是，他们有皮氏枪乌贼。

你们人类的实验，就由我皮氏枪乌贼来守护！图片：Hae-Lin

Cho/DartmouthUndergraduateJournalofScience

是谁，选择了皮氏枪乌贼？

为什么是皮氏枪乌贼？原因有两个。第一，它是当时较为常见且

易于获得的大型枪乌贼；第二，当然这才是最重要的：皮氏枪乌贼的

神经纤维绝对足够粗大，粗大到连上个世纪中叶的实验设备都可以轻

松应对。

当时，实验时所用的最细的玻璃毛细管直径也有100微米，这样

的毛细管显然没有办法在脊椎动物20微米上限的轴突上做手脚。好消

息是，皮氏枪乌贼的“巨大轴突”纤维直径足有1000微米——对，

你没有看错，单一的神经纤维，直径1毫米（甚至不需要四舍五入）。

看似粗大的玻璃毛细管，在这样的神经纤维上操作起来，也终于有了

一些游刃有余的感觉。

皮氏枪乌贼腹部神经索的横切面.每个圆圈都是一根神经轴突的切

面，中间的大圆圈就是巨大轴突。图片：RogerHanlon

1909年，时年34岁的美国比较解剖生物学家威廉姆斯

（ms）在解剖皮氏枪乌贼的时候意外发现了这一结

构。虽然三年之后，年纪轻轻的他不幸死于哈佛大学的一场电梯事故，

不过巨大轴突的发现，让整个神经生物学界都记住了他的名字。

1939年，霍奇金和赫胥黎在人类史上第一次记录到了神经电信号，

当然，毫无疑问的，是枪乌贼巨大轴突里的电信号。虽然由于二战的

耽搁，他们的论文延后到了1952年才正式发表，但这并不影响他们一

举奠定电生理学的基础，并顺利地在1963年摘得了诺贝尔生理学或医

学奖的桂冠。

皮氏枪乌贼到底何许人也？

皮氏枪乌贼（Doryteuthispealeii）和之前介绍过的中国尾枪乌

贼一样，都属于头足纲，枪形目，闭眼亚目，枪乌贼科。之所以叫

“枪乌贼”，是因为它们的躯干大体呈圆筒状，后端逐渐变细，且两

侧具有侧鳍，恰似长枪的枪头。过去，皮氏枪乌贼和中国尾枪乌贼都

属枪乌贼属，不过随着分类工作的深入，后者已被划归尾枪乌贼属，

而前者也被分在了美洲枪乌贼属。

皮氏枪乌贼标本一枚，“枪头”显眼。图片：SEFSCPascagoula

Laboratory/NOAAphotolibrairie

像所有的乌贼一样,皮氏枪乌贼有三颗“心脏”：一颗接近身体的

核心，通过前后两大动脉向身体的各处泵血输送氧气，另外两颗位于

前者左右，靠近鳃的位置，专门负责向鳃泵血，以使静脉血能更高效

地在鳃中进行物质交换，排出二氧化碳吸收氧气。强大的循环系统当

然是为了高效地运动，它们的速度和机动性也的确为它们赢得了'无脊

椎动物运动员'的称号。

像许多鱿鱼一样，皮氏枪乌贼也可以控制自己身体的颜色，它们

的体色偏红，会在深红色到柔和的粉红色之间游移。这样的颜色转换，

可以作为一种防御机制，还有可能是一种传递求偶信息的机制。

显微镜下能看到皮氏枪乌贼皮肤内的色素细胞相当活跃。图片：

MartinFox/YouTube

至于它们的尺寸，一些雄性个体的的胴长可以达到50厘米。尽管

大多数情况下，它们还没长到30厘米长就已经被捞起来了——毕竟那

已经是一个相当可（hǎo）观（chī）的大小。另外，皮氏枪乌贼存在

着两性异形现象，大多数雄性个体的生长速度比雌性快得多。

和皮氏枪乌贼同属的乳光枪乌贼夫妇正在交配，红色的是雄性。

图片：RichardHerrmann/

当然能吃啦！

皮氏枪乌贼主要分布于北大西洋，从纽芬兰岛到委内瑞拉湾的近

海海域都可以看到它们的身影，同时皮氏枪乌贼也是当地重要的渔业

对象，被广泛用于食用和作为海钓用饵。当地人称之为“longfin

inshoresquid”，大概就是“长鳍乌贼”的意思。之所以叫“长鳍”，

自然是因为它们具有长长的侧鳍——成体皮氏枪乌贼的侧鳍呈菱形，

长大于宽，侧鳍比例可以高达胴长的70%。

身体两侧如同翅膀一样伸展开来的结构就是侧鳍。图片：Tom

Kleindinst/WoodsHoleOceanographicInstitution

皮氏枪乌贼会随季节迁徙，这和底层海水的温度有关。它们更喜

欢温暖的海水，故而在秋末入冬时，向大陆架的边缘的较深海域移动，

在春季和初夏返回近海，并在海床上进行繁殖。

雌性皮氏枪乌贼一次可产200枚卵。刚孵化出来的个体吃浮游生

物而较大的个体吃甲壳动物和小鱼。研究表明，枪乌贼幼体的主要食

物来源是磷虾和箭虫；而稍大些的个体会捕食小螃蟹、小鱼、多毛类

和虾；成体则主要吃鱼和其他鱿鱼。

正在从卵囊奔向繁华海洋的皮氏枪乌贼。图片：StefanSiebert

它们“菜单”上的鱼类品种丰富，银鳕鱼、鲭鱼、鲱鱼、沙丁鱼、

鳀鱼和银汉鱼都是常见的食材。另外，在不同时间、不同海域，皮氏

枪乌贼的食物组成也有差异：在近岸水域，它们的食物几乎全是鱼；

但是在深海水域，它们春天主要吃甲壳类（主要是磷虾）和鱼，秋天

的食物则主要是鱼和鱿鱼。鱿鱼吃鱿鱼？没错，不止是吃其它鱿鱼，

大于5厘米的皮氏枪乌贼就已经开始吃自己的同类了！

没错，这就是真·神经大条的皮氏枪乌贼。有取笑它们的冲动？千

万不要！如果没有它们的话，人类或许至今还无法理解什么叫做一个

真正的“神经冲动”。

本文是物种日历第4年的第21篇文章，来自物种日历作者@少侠

小黄鸡。

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