螺殼為什麼大都是右旋的?

2021-02-25 海洋歡樂谷

我們對於腹足綱的貝類並不陌生,比如餐桌上的海螺、潮溼角落裡的蝸牛、我國入侵物種之一的福壽螺。它們都有一個堅硬的、螺旋狀的貝殼,可能我們很少注意到這些殼的螺旋方向。

螺殼分為左旋、右旋。將貝殼塔尖向上、螺口面向觀察者放置,螺口在右側的為右旋螺,螺口在左側的則為左旋螺。

▲左旋螺與右旋螺(喬守怡,2007)

自然界中的絕大多數螺殼為右旋,左旋螺十分罕見。

針對螺殼旋轉方向的差異,目前流傳著幾種解釋:

一是貝殼旋轉方向與所處南北半球有關,是科裡奧利力對貝類發育造成的影響。

然而,無論在南半球還是北半球,右旋螺均遠遠多於左旋螺,因此這個解釋不攻自破。

二是只有螺旋方向相同的同種貝類才能進行交配,繁衍後代。就像拋硬幣一樣,大多數貝類齊刷刷地選擇了右旋。

這個觀點乍一聽挺像那麼回事,但仔細想想也不對。拋硬幣是個概率事件,拋的次數越多,正面、反面出現的比例越接近1:1。如果真的是隨機選擇螺旋方向的話,那麼現在自然界中的貝類物種中應該是一半左旋、一半右旋。

正確觀點是螺殼的旋轉方向是由基因決定的,而且是一種特殊的單基因遺傳。

螺有雌雄同體的,也有雌雄異體的,其右旋基因是顯性基因(D),左旋基因是隱性基因(d),且受精卵的螺旋方式受母體基因型調控。

以雌雄同體的椎實螺為例:

▲椎實螺的殼旋遺傳

第一組:雌性右旋螺(DD)與雄性左旋螺(dd)交配,子一代(F1)的基因型都是Dd,表現為右旋。第二組:雌性左旋螺(dd)與雄性右旋螺(DD)交配,F1的基因型也都是Dd,但均表現為左旋。這是因為第一組母本D決定了F1的螺旋方式為右旋,第二組母本d決定了F1的螺旋方式為左旋。

將上述兩組的F1分別自交,後代(F2)全部為右旋個體,這是因為F1的基因型都是Dd。而F2進一步自交,基因型為dd的個體才得到左旋後代。

螺的旋轉方式也是符合孟德爾遺傳定律的,只是表現型有代際延遲而已。

自然界中左旋螺數量稀少,是因為左旋基因頻率低。

物以稀為貴,罕見的左旋螺殼不僅受到了廣大貝殼收藏愛好者的追捧,而且是藏傳佛教中至尊的法器。清政府曾贈與五世達賴喇嘛一隻左旋法螺,通體包金,鑲滿鑽石。這隻法螺於2005年以1122萬的價格拍賣。

▲清代御製鏤金嵌寶石蓮花生大師金螺(圖片來自網絡)

但並非所有左旋貝殼都十分罕見。有些物種,如主要分布於我國的陸貝煙管螺科(肺螺亞綱柄眼目)的成員絕大多數是左旋的。真正珍稀的是右旋種中的極少數左旋個體。

▲左旋的煙管螺(圖片來自@岡瓦納)

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