扒一扒關于大閘蟹背后的科學

初秋時節，大閘蟹上市啦！洗凈煮熟的大閘蟹，香氣誘人；打開橙紅色的蟹殼，滿滿的蟹膏、蟹黃讓人食欲大增。難怪民間早有“河蟹上席百味淡”以及“不到廬山辜負目，不吃螃蟹辜負腹”之說。我們在揭開蟹殼品嘗美味的時候，可曾想到，關于大閘蟹，還有哪些科學話題可說？今天，我們就來從里到外的扒一扒關于大閘蟹的科學。

誘人鮮香從哪里來？

大閘蟹有著特殊的香氣和濃郁的風味。隆起的蟹殼里面究竟包裹著怎樣的秘密，才讓人如此垂涎？現代科學揭示了其中的奧妙。

需要說明的是，大閘蟹主要有三大可食部位：肌肉、肝胰腺和性腺。我們先來看下大閘蟹可食用部分的化學組成：

大閘蟹味道鮮美，關鍵在于其水溶性成分。其中，游離氨基酸是水產品呈味的基礎物質之一。有人曾測定出陽澄湖大閘蟹的不同部位的游離氨基酸總量分別為19.32mg/g(蟹足肉)、15.89mg/g（體肉）和20.88mg/g（蟹膏）。呈味氨基酸總量分別占其相應部位中游離氨基酸總量的58%(蟹足肉)、61%（體肉）和57%（蟹膏）左右，明顯高于池塘養殖蟹相應部位的游離氨基酸總量。

此外，核苷酸類鮮味物也對肉類的味道有重要影響。檢測結果表明，池塘蟹所含的5’-肌苷酸和5’-鳥苷酸高于陽澄湖蟹。

除了味覺的享受，大閘蟹誘人的香氣也令人難忘。那么在餐桌上，大閘蟹散發的香氣又是些什么組成部分呢？在把大閘蟹洗凈煮熟以后，采用頂空固相微萃取-氣質聯用(HS-SPME-GC-MS)等分析技術，人們從大閘蟹的體肉、鉗肉、蟹足肉和性腺中鑒別出了50多種香氣物質。這些香氣物質所產生的影響力并不相同，人們進一步發現，其中有10多種物種的香氣活性是比較高的。

^大閘蟹

對于這些活性香氣物質，其感官特征在文獻中被描述為油脂味、魚腥味、青草味、奶油味及燒烤味等。通過數據分析，人們還發現，大閘蟹性腺散發的香氣的品質最佳，鉗肉次之，足肉第三，體肉最差。在所有香氣物質中，2，4－庚二烯醛是尤為重要的一種，它具有類似雞肉的香氣。

螃蟹也會性早熟？

大閘蟹的一生可以分為受精卵、蚤狀幼體、大眼幼體、仔蟹和成蟹等幾個生長發育階段。伴隨其間的是多達20次左右的蛻殼（皮）。

河蟹的生活史（徐興川，1994）1. 粘附于抱卵蟹腹內剛毛上的受精卵，2.蚤狀幼體，3. 大眼幼體，4. 仔蟹（豆蟹），5. 蟹種（扣蟹），6. 黃蟹，7. 綠蟹，8. 抱卵蟹

其中，幼蟹數次蛻皮至當年秋天的蟹種被稱為扣蟹。在蟹苗培育期間，部分扣蟹的性腺發育，蛻殼頻率降低，生長停滯，這種現象稱為性早熟。沒錯，螃蟹也會性早熟！性早熟的扣蟹在次年的成蟹養殖過程中的死亡率很高，即使存活下來，體格也比較萎縮，這是養蟹人最不愿看到事情之一。造成螃蟹性早熟的原因有很多種，養殖水域的水溫、鹽度偏高和營養過剩都有可能導致螃蟹性早熟。

^{性早熟蟹（B）與正常蟹（A）的比較}

細看各不同——天南海北絨螯蟹

大閘蟹的學名為中華絨螯蟹（英文名為Chinese Mitten Crab），屬于方蟹科、絨螯蟹屬。中華絨螯蟹廣泛分布于我國東南部沿海的咸水水域或淡水水域中，在遼河、甌江等水域也有出產，其中，長江水系的中華絨螯蟹的品種最佳。除此之外，絨螯蟹屬尚有日本絨螯蟹、狹額絨螯蟹和臺灣絨螯蟹等幾種分布于各地。

^{●中華絨螯蟹 ○日本絨螯蟹 ▲狹額絨螯蟹 △臺灣絨螯蟹}

在這幾類絨螯蟹中，同等大小的日本絨螯蟹在形態上與中華絨螯蟹十分相似，但細比較還是存在不少差異。例如，中華絨螯蟹的頭胸甲明顯隆起，前側緣有4個尖齒；而日本絨螯蟹的頭胸甲隆起不明顯，且前側緣有3個尖齒，第4齒已經退化，僅具痕跡。

^{日本絨螯蟹}

如果說，中華絨螯蟹和其他類的絨螯蟹在外觀上還可以區分，那么，國內的中華絨螯蟹在不同種群之間，在形態上也存在差異嗎？確實有一定的差異。由于生活環境不同，以及長期的生殖隔離，國內主要水系的中華絨螯蟹的種群間的遺傳多樣性也發生了變化。

^{日本絨螯蟹（左）與中華絨螯蟹（右）側緣齒比較}

有人總結出了一些判斷標準，例如長江蟹頭胸甲呈不規則的橢圓形、腹部銀白色、第4步足指節長而細窄；遼河蟹頭胸甲呈方圓形、腹部黃白帶銹色、第4步足指節扁短；又說甌江蟹短寬扁、背甲灰黃深黑……這種經驗總結的判據，多數時候依靠的是肉眼的觀察。所以，研究者又從定量的角度，專門創造出了一些數學公式來區分不同水系的中華絨螯蟹。

讓我們再次把目光聚焦在大閘蟹的身上——這是一副多么對稱的身板啊！大閘蟹的兩側呈對稱結構，不僅可以使其身體具有良好的操作性，和節約其運動時所消耗的能量，還為科學家測量和計算其身體特征打開了方便之門。我們可以給螃蟹身體對稱的兩個位置點做標記，測量兩點之間的距離。例如DD，為第1前側齒長度，EE，為第2前側齒長度。有的計算方法會把體重、指節長度都考慮進去。這樣可以建立一組關于長江蟹、遼河蟹、甌江蟹的線性判別函數，從定量角度加以區分。

橫行霸道——從運動學看大閘蟹到底怎樣走？

大閘蟹縱橫江湖，采取獨門步法，“橫行霸道”似乎成了它的代名詞。可是，這腳多了，步子不能亂，我們是否知道螃蟹這么多腳爪是怎樣配合運動的呢？在高速攝像機下，研究人員記錄下了大閘蟹的運動步態。

如圖所示，螃蟹身體一側第3步足以紅色線段加以標記。從圖（a）起至（e），被標記的第3步足完成了從著地—離地—再次著地的一個周期。大閘蟹為橫向行走，紅色線段一側的步足在彎曲時產生前進方向的拉力，而另一側的步足在伸展時產生指向前進方向的推力。兩邊的步足相互配合，驅動身體前行。

更加仔細的研究，揭示了這些步足在運動時的相互關系。大閘蟹采取一種稱為“交替四角步態”的行走方式。所謂“交替四角步態”，就是在行走時候，同側相鄰的兩腿異步，同側相隔的兩腿之間同步，兩側相鄰的兩腿異步，對角線的兩腿之間同步。

^{注：圖中的實心圓圈表示該步足與地面接觸，空心圓圈表示該步足沒有與地面接觸，L表示左邊步足，R表示右邊步足}

小龍蝦VS大閘蟹——真實的對決，誰更生猛？

這里要談的不是陽澄湖大閘蟹與盱眙龍蝦之間的商戰，而是蟹螯對蝦鉗的“你死我活”式搏斗。

小龍蝦也稱克氏原螯蝦，是外來物種。它們能遠道而來站穩腳跟，自有其獨到的生存本領。小龍蝦以繁殖能力強、生長迅速著稱，極具入侵性。

^{克氏原螯蝦}

大閘蟹是中國本土物種，在自然界中所處的位置與小龍蝦類似，接下來，我們就讓它們比試一番。首先，我們來看二者的裝備，大閘蟹和小龍蝦同屬甲殼綱10足目，身上長著一層“鎧甲”——這被稱為外骨骼。對蝦、蟹做顯微觀察，發現它們的外骨骼并不簡單，而是有復雜的多層結構。這種多層、多孔結構在抵御外界作用力時，可以有效保護內部身體組織。但是相對來說，大閘蟹的外骨骼更加致密，所以大閘蟹的外骨骼的斷面硬度遠大于小龍蝦。對比兩者的大螯，蟹螯的硬度是蝦螯的1.22倍。

^{中華絨螯蟹}

說完了武器裝備，我們再來看實戰情況。有研究者把相同數量的蝦蟹混養在特殊的實驗環境里，觀察它們的格斗與生存情況。結果竟成一邊倒的趨勢。在模擬的洞穴生存環境下，大閘蟹的存活率為14.0%±6.5%，而小龍蝦存活率則高達76.7%±7.0%。在空曠生存環境下，大閘蟹的存活率僅為6.7%±4.6%，小龍蝦仍有34.3±8.7%的存活率。大閘蟹占據優勢的一種狀況是用磚塊模擬的角落環境，存活率比小龍蝦高了將近1倍，這可能是由于該種“高墻林立”的環境無法讓小龍蝦彈尾逃脫所致。

狹路相逢勇者勝。研究者發現，在蝦、蟹混養的20組試驗中，蝦首次攻擊或靠近對方的有18組，而蟹首次攻擊或靠近對方的只有1組，剩下的1組為均不攻擊或靠近。這說明小龍蝦更加具有進攻性，它們會為了爭奪隱蔽居所而對領地內的大閘蟹展開攻擊。

那么，有沒有辦法讓這兩種大螯斗士和平相處呢？事實上，蝦、蟹混養的模式已經在很多地方取得了成功。在水質良好的河塘里，充足的生存空間可以讓小龍蝦在水草叢中隱蔽和蛻殼，就會減少與大閘蟹爭奪地盤。植物性食物是大閘蟹的食物中的主要成分；小龍蝦以攝食水體中的有機碎屑、水生植物、浮游生物為主。所以，保持餌料的合理搭配也是讓二者和平共存的基礎。

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