地球上最常見的軟體動物,適應性極強,有相當重要的科學價值!

2021-01-15 宇宙探索百科

蝸牛是陸地上最常見的軟體動物。世界上幾乎每個地方都有蝸牛。在春天或夏天,當有小雨的時候,人們會在樹下、角落裡和草地上發現蝸牛。

蝸牛最大的特點是背部有一個螺旋殼,用來保護身體、頭部、腳和內臟。它的頭上有兩對觸角。蝸牛對各種環境具有很強的適應能力,是研究動物進化和動物地理學的理想對象。這種群體具有非常重要的科學價值、審美價值和多樣性保護價值。我國幅員遼闊,地形、土壤、植被多樣,氣候條件也多種多樣,非常適合蝸牛生長繁殖。

名副其實的「御宅族」

生活在陸地上的軟體動物通常稱為蝸牛,因為它們的呼吸器官不同於水生動物,鰓完全消失,形成肺樣組織,更適合在陸地上呼吸。因此,在分類學上把蝸牛歸於貝類中的肺螺類。

蝸牛屬軟體動物、腹足綱,柄眼目。我國有軟體動物20多萬種,陸生軟體動物2萬至3萬種,陸生軟體動物7000至8000種。蝸牛移動緩慢。它們生活在山區、平原、丘陵、森林、灌木、菜園和農田中。只有最乾燥的沙漠和最寒冷的極地地區還沒有發現。其廣泛分布的原因尚待研究。

蝸牛的貝殼不夠美麗,但足夠精緻和多樣,讓人有足夠的理由對其欣賞和研究。蝸牛的貝殼表面並不是光滑的,而是布滿縱向的生長線,這些生長線代表了殼口以前的位置,儘管使用「生長線」這個名稱,當時卻代表了生長暫時停止的時間。因為蝸牛的生長並不是一個連續的過程,而是沿螺旋方向間歇性的生長。蝸牛對環境條件很敏感,在溫度適宜、食物充足的條件下要比貧乏條件下生長得快。在蝸牛的一生中,生命早期的生長也快些。緩慢的生長導致生長線會擠在一起,並且一年中產生的生長線數量也少。

蝸牛的一生都詳細記錄在貝殼上。貝殼反映了它生命中的各項日常活動和生存的獨特環境,也是蝸牛一生都不曾離開的居所。自然界中蝸牛的貝殼多為右旋。右旋,是指從貝殼的頂端觀察,沿殼頂至殼口的螺旋方向為順時針,逆時針方向叫做左旋。一般而言,螺旋的方向隨種類不同而不同,在相同物種內非常穩定。螺層的數目在不同種類中常常不同,可以用來區別種類,不過螺層的數目是隨著蝸牛的年齡逐漸增加的,成年的蝸牛螺層數比幼年的要多。用螺層數來區別種類,必須要弄清是不是成熟個體才行。大多數蝸牛成體的殼口會反卷過來,也有一些不會這樣。

「無與倫比」的身體結構

蝸牛的全身分為三部分:頭、腳和內臟。它的頭有兩個觸角,足部很肥大,適於爬行,內臟總是藏在殼裡。

蝸牛爬行的地方總會有痕跡。這是蝸牛腳腺分泌的粘液。保持足部溼潤,避免在爬行過程中受損。如果你把蝸牛放在玻璃板上,你可以看到它的腹足動物以波浪狀移動。

蝸牛的觸角很特別。它們通常在殼裡收縮。當它們爬行時,觸角會伸展並緩慢移動。這時,觸角就像牛角一樣,也許這就是人們叫它蝸牛的原因。蝸牛頭頂的一對觸角上有兩個小黑點,那就是蝸牛的眼睛。當蝸牛在殼裡時,它仍然可以探測到外部的運動。這是因為當光線進入外殼時,它通過外殼內壁反射到眼睛上,這樣它就能知道外部的運動。

現代醫學中的胃窺鏡就是依據此原理髮明的。蝸牛的觸角是用來感覺外界環境的器官,走路時如果觸碰到障礙物,就會改變行進的方向。蝸牛的視力很差,研究表明,蝸牛在微弱的光線下能看6釐米,在強光下只能看到4~5毫米。

讓人難以置信,蝸牛的牙齒雖然小得難以用肉眼看清,但數量之多排名世界第一。蝸牛的口腔內有135排牙齒,每排一百餘顆,形成其獨特的器官——赤舌。蝸牛的齒舌就像一把銼刀,攝取食物,開掘隧道。法國人蓬熱這樣描寫了蝸牛,「泥土穿過它們的身體,它們穿過泥土。」

它們不挑食胃口好能夠攝取多種蔬菜、瓜果、腐殖質甚至廚餘垃圾,能從石灰質巖石上攝取鈣質。在極其適宜的環境條件中,還有捕食其他蝸牛的肉食性蝸牛物種。

馬拉松式的愛情

蝸牛是異體受精的雌雄同體動物,生殖系統可分為雄性部分和雌性部分。兩部分以生殖腔為共同開口。精子和卵一般不同時成熟,所以不能自體受精。蝸牛的交配時節從春季開始,一直到秋季。在人為的環境中,如果溫度適宜,也可以進行交配。蝸牛交配的時間很長,大約需要2~3個小時,有時可達4小時。交配後數日,受精卵由生殖孔產出。卵一般產入地下數毫米的土中或落葉朽木上,每次產卵30~50枚,每年可產卵數次。

身體不對稱的起源

軟體動物除蝸牛等腹足類外,其他類群的身體都是左右對稱的,而蝸牛的頭部和足表現出明顯的兩側對稱,內臟團和殼呈現螺旋狀的扭轉。這種不對稱是怎樣起源的呢?經古生物學家研究,距今約5.5億年的下寒武紀的蝸牛化石,身體左右對稱。

這說明蝸牛祖先的身體是左右對稱的,心、腎等器官左右排列,背部具殼,腹面的足用於爬行。當遇到敵害時,就可將身體縮入殼內。隨著活動能力增強,腹足發達,蝸牛貝殼體積也慢慢增大,成為圓錐形。但是這樣的貝殼不利於爬行,難以保持身體平衡。在演化過程中,貝殼逐漸向後傾斜,然而各器官的正常生理機能受到影響,外套腔、肛門等被壓在足與殼之間,於是,身體的內臟團發生了適應的變化,沿著縱軸發生扭轉,肛門移到體前方,內臟團呈螺旋形。貝殼的容積不變,但表面積減小,阻力也減小。這些變化有利於蝸牛的活動,在長期的演化過程中得以保留下來。整個扭轉過程從寒武紀開始,經歷了千萬年直到奧陶紀末期才完成。

耐力非凡的隱忍生活

蝸牛的生活能力很強,對待冷、熱、乾旱、飢餓都毫無怯色。蝸牛喜歡在陰暗潮溼、疏鬆多腐殖質的環境中生活。當環境不適應時,許多蝸牛會進行冬眠和夏眠。與其他的陸生動物相比,蝸牛對環境和溼度的變化非常敏感。當水分不足或氣候過冷時,蝸牛開始進入休眠,為了適應生活環境,而產生一系列適應機制,形成如蓋膜、蓋膜腔。休眠也能減少蝸牛被捕食的可能。

當天氣變冷,蝸牛就會進入冬眠期。

這時它們會聚集起來爬到洞穴、石縫或鑽到地下隱居起來。蝸牛會把身體完全縮進貝殼裡,在殼口分泌一種白色的蓋膜,隨後將身體進一步縮入殼內,軟體部分與蓋膜之間形成可以隔絕冷空氣的蓋膜腔,得以安然過冬。同樣,蝸牛也有夏眠的習性。在很多很熱的地方,如非洲,植物都很少,但也有蝸牛生活。夏眠的蝸牛會產生較薄的膜厴,膜厴較薄,或分泌一層黏液附著與灌木石壁或其它植物上。熱帶地區蝸牛種類通常貝殼較厚,休眠時殼口常形成很厚而且鈣化程度很高的厴。

一般來說,蝸牛的壽命為5年左右,在食物欠缺的情況下可以存活很久。曾有資料表明,在英國博物館,1846年3月25日,研究者從埃及採回兩個蝸牛活體標本,存放在標本室中。到1850年3月15日,取出來研究的時候,發現其中的一個在殼口有新形成的黏液膜。研究者把它取出來,放在溫水中,不久便將身體從殼中鑽出,到第二天還取食了生菜葉。將近4年的時間,沒有食物和水分,但卻一直生存著,除了一些昆蟲,很少有動物具有這樣的能力。

「一葉知秋」的晴雨表

蝸牛對空氣溼度非常敏感,可以影響到它們肌肉的伸展。在潮溼的夜晚,特別是雨後,我們經常看到活躍的蝸牛。大多數蝸牛在雨前就已經出動了。當樹上和草地上有一大群蝸牛時,就可以斷定可能要下雨了。實驗表明,蝸牛不僅對室外空氣溼度非常敏感,而且對玻璃罩等密封環境的溼度也非常敏感。因此,蝸牛晴雨表是名副其實的。

小身材大智慧

蝸牛每天都能回到自己隱藏的地方,這是種回家的習性。生物學家達爾文曾記錄過這樣一個小故事。在一個荒蕪的花園裡,有兩隻蝸牛,一隻生病,行動困難,另一隻強壯的離開了同伴,越過高牆到另外一個食物豐富的花園。它並沒有遺棄它的夥伴,自己跑去覓食。不久它回到了同伴的身邊,並帶領自己的夥伴一起到那個食物豐富的地方。原來它是為了避免同伴多走路。它能清晰地記住回去的路程,看來小蝸牛具有大智慧。

蝸牛是害蟲嗎?

大多數蝸牛在長期的進化過程中,與其所棲息的生物、非生物環境息息相關,在生態系統中起著重要的作用,只有極少數種類能在短期內形成災害。初孵幼螺只取食葉內,殘留表皮,待個體稍大可用齒舌將幼葉刮食成小孔洞。也可將細小葉柄吃斷,同時在傷口處還分泌黏液汙染葉片。被危害的傷口常誘發軟腐病,並引起多種黴菌寄生,使葉片、植株腐爛壞死。蝸牛很喜歡吃蔬菜、果樹的嫩芽、作物的根、葉,所以蝸牛是一種農業害蟲。

蝸牛中的極少數物種對人類經濟活動有害,但是,目前蝸牛中的大部分種類卻面臨著滅頂之災。這一方面來自於各種人為的和自然流變的原因,另外也來自於對這一類群缺乏研究和重視。理論上,我國蝸牛種類面臨危險的最主要原因是環境的均一化,包括人工環境替換原始環境、迅速發生的工業汙染、入侵種(如褐雲瑪瑙螺)加入後的蝸牛群落均一化等,加上自然界一些隨機事件(如洪水、森林火災、連續的冷冬或連續的大旱)。蝸牛的遷移能力很差,選擇次適棲息地的能力有限,從目前不多的實例來推測,一旦上述情況發生,則蝸牛的種群乃至物種的滅絕將很快發生。人類對蝸牛的深入研究和保護迫在眉睫。

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