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【地球演义】第四十九回 进击的软体

攀缘的井蛙

生命演化的定律之一是不可逆,如果某个功能太过完善,配套器官太过发达,也就是所谓“特化”了,就很容易被禁锢在特定的生存环境中,走进演化的死胡同。一旦环境发生剧变,这些特化了的物种往往成为陪葬品,和它们赖以生存的特定环境一同消亡。在漫长的演化历史上,这样的例子比比皆是。

从这个角度上讲,腹足纲代表了软体动物的中坚力量。它们最大的优势就是——没有特别的优势。它们体型一般,长得太大了就爬不动。肚皮上的肌肉运动能力一般,在礁石上慢慢爬也可以,在淤泥里挖个坑也可以。满嘴的牙齿取食能力一般,刮刮海藻,啃啃小虫都能过日子。它们有头部,但是无论脑神经还是感官系统都一般般,也就是凑合着看看,闻闻,尝尝。总而言之,它们没有特化。

没有特化意味着广阔的演化空间。在5亿年的时间里,腹足纲软体动物在各个方向上改良身体:贝壳演化成各种大小,形状,质地,或者干脆消失。腹足肌肉增强,或者减弱,或者变成鳍状和翼状,来适应爬行,挖掘和漂游。它们的齿舌和消化系统分化,演化出植食性,肉食性和腐食性的种类。排泄和呼吸系统的演化,使它们和维管植物,节肢动物和脊椎动物一起踏上陆地,成为软体动物中种类最多,也是唯一同时拥有海洋,淡水和陆生种类的类群。

上面这几种怪异的动物都属于腹足纲,广义地说,它们都是蜗牛。可以看出腹足纲惊人的演化潜力。图片来源自网络。

在寒武纪早期,软体动物的另外两个分支和腹足纲几乎同时出现,它们走上了截然不同的演化道路。

一类软体动物选择强化自己的感官,神经和运动系统。它们不再用肚皮爬行,而是悬浮在海水中层,同时发展出独特的喷射推进系统:把水吸入体内,再从头部下方的漏斗喷出,用反作用力推动身体快速退行。扁平的腹足分裂成几条灵活的须腕,捕捉从身旁游过的小动物。齿舌被角质的喙取代,更适合咬碎猎物。控制身体的浮力和平衡,调节喷射的水量和速度,锁定猎物的位置,计算发动攻击的最佳时机,这些都是非常复杂的神经活动,为了处理这些棘手问题,这类软体动物演化出发达的脑和感官系统。由于须腕位于头部前方,它们被称为头足纲(Cephalopoda)。在未来,头足纲动物成为了无脊椎动物演化的顶峰。

已知最早的头足动物Nectocaris pteryx化石。图片来源自[1]。

Nectocaris pteryx复原图,它头部下方的漏斗是喷射水流推进的装置。已知只有头足纲软体动物采用这种运动方式。图片来源自[1]。

和头足纲相反,另一支软体动物选择弱化运动系统和神经系统。它们的头部退化消失,足也失去了爬行的能力。它们要么把自己埋在泥沙里,要么把自己粘在礁石上,要么就在海底静卧,微微张开贝壳,用鳃瓣过滤海水中的食物和氧气——基本就是在复(chao)制(xi)腕足动物的生存模式。这还不算,它们连贝壳都分裂成两片。不过,由于生态位高度重叠,双壳纲(Bivalvia)一直被如日中天的腕足动物死死打压,直到古生代末期的一场浩劫终结了腕足动物的黄金时代,双壳类软体动物才得以咸鱼翻身。

关于双壳类的演化,不能不提到一类奇怪的软体动物——喙壳纲(Rostroconchia)。它的外形很像双壳类,也有左右两个壳瓣。但是,这两个壳瓣是连在一起的,实际上它只有一片外壳。很可能是某种类似喙壳纲的早期软体动物,贝壳最终一分为二,配备上铰链和控制开闭的肌肉,成为双壳纲的祖先。

喙壳类的外形很像蚌或者蛤蜊,但仔细看的话,它只有一片贝壳,也不能自由开合。图片来源自[2]。


寒武纪的喙壳纲动物体型很小,贝壳上结构也很简单。之后喙壳纲演化出许多中大型的种类,贝壳上也出现了很多不同的纹饰。图片来源自网络。

地球名片

生物分类:动物界-软体动物门-喙壳纲

存在时间:早寒武纪 至 晚二叠纪

现存种类:无

化石种类:约40种

生活环境:海洋

代表特征:形似双壳的一片贝壳

代表种类:锥鸟蛤

参考文献:

[1]Martin R. Smith,Jean-Bernard Caron, Primitive soft-bodied cephalopods from the Cambrian. Nature (May 2010)465,469–472, DOI:10.1038/nature09068.

[2]John Pojeta, JR., Joyce Gilbert-Tomlinson, J. H. Shergold,Cambrian and Ordovician Rostroconch Molluscs from NorthernAustralia. ISBN: 0642026920

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