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左旋螺,為什么遠比右旋螺更稀有?

35分鐘前

在上一篇文章中,我們提到了左旋螺或許并沒(méi)有想象中那么稀有,但是左旋螺依然是稀有的。加拿大的研究團隊統計了55,000個(gè)物種,得到了5%左右這一結論,而我根據文獻里的數據,也可以給出一個(gè)精確的比例。

首先當然是物種數的問(wèn)題。當然,關(guān)于軟體動(dòng)物門(mén)的物種總數并無(wú)定論,目前能讀到的資料大致是50,000到200,000之間。雖然物種是自然界的客觀(guān)存在,但具體的物種數量還是要看由誰(shuí)來(lái)數——這方面的文獻不難查找,關(guān)鍵是你采信誰(shuí)的數據。

我選擇了一個(gè)很?chē)栏竦臄底? 41,861種軟體動(dòng)物。這個(gè)數據是上世紀末得出來(lái)的,統計方法如下:把現在世界上正式出版發(fā)行的地方動(dòng)物志和其他專(zhuān)著(zhù)上記錄的物種全部記錄下來(lái),經(jīng)統計者(Goto Y et. Poppe GT)剔除同種異名后統計所得。這四萬(wàn)多鐘軟體動(dòng)物被記錄在一份正式出版的名錄中,可以輕松地在各地方志和專(zhuān)著(zhù)中找到名稱(chēng)描述和圖片,因為這份名錄中一一給出了對應的地方志和專(zhuān)著(zhù)。

軟體動(dòng)物們是動(dòng)物界的第二大門(mén),這些動(dòng)物理論上是左右對稱(chēng)的,但是其中的很多種類(lèi)由于扭轉、屈折而失去了這種對稱(chēng)性。
圖片來(lái)源:ShutterStock

在這41,861種軟體動(dòng)物中,腹足綱的總數為33281種(包括海貝、陸貝和淡水貝),然后我們可以大略清點(diǎn)一下左旋物種的數量:

在海貝中,前文提到的三口螺科有301種;其他零散分布的左旋物種還有峨螺科中至少2種。

淡水貝類(lèi)中有一種瓶螺是左旋的。

陸生貝類(lèi)中左旋的相對來(lái)說(shuō)要多一些,其中煙管螺科744種;巴蝸???、堅螺科、瑪瑙螺科和其他一些科中都有一些零散的左旋螺存在,這個(gè)統計起來(lái)有些困難,不過(guò)我仔細研究了圖譜,在2200種蝸牛中發(fā)現了33種左旋螺;另外還要考慮的是堅螺科中的 Amphidromus 屬,這個(gè)屬有57種,基本上左右旋都有較高的頻度,左右旋都不算畸形螺旋。

由此估算出左旋物種數為1138種。

綜上,我估計腹足綱中左旋種數占總數的比例為3.4%。由于我引用的這個(gè)名錄中沒(méi)有專(zhuān)門(mén)給出陸生貝的總數,但按我的估計,在陸生貝類(lèi)中,左旋物種數應該超過(guò)5%,在海貝中這個(gè)比例在2%左右或更小。

頭足綱菊石亞綱的動(dòng)物具有與腹足綱動(dòng)物類(lèi)似的外殼,但是它們并沒(méi)有左旋與右旋的差別,因為它們是左右對稱(chēng)的。
圖片來(lái)源:ShutterStock

為什么右旋螺占多數?對這個(gè)問(wèn)題,其實(shí)目前并沒(méi)有誰(shuí)給出過(guò)很確定的解釋。

有人用地球自轉方向來(lái)解釋?zhuān)珜?shí)際上很難解釋得通。首先,如果螺旋方向和地球自轉相關(guān)的話(huà),正如南北半球的漩渦方向不同一樣,南北半球的螺的旋轉方向應該不同,但這種現象顯然在腹足綱中觀(guān)察不到。而且如何把地球自轉和螺旋形成聯(lián)系起來(lái),似乎很難找到發(fā)育學(xué)上的支持。

在我們否定了地球自轉這樣簡(jiǎn)明的物理因素后,自然而然地會(huì )想到右螺旋是不是具備演化上的生存競爭優(yōu)勢。前兩年有新聞?wù)f(shuō),在蛇攻擊蝸牛的時(shí)候,左旋蝸牛似乎更容易生存,這當然不能解釋為什么大多數的螺是右旋的。但如果這個(gè)事實(shí)是真的,這個(gè)事實(shí)和陸生貝類(lèi)中左旋物種比例比水生物種比例大的事實(shí)是吻合的。似乎可以解釋說(shuō):因為有了蛇,而蛇不擅長(cháng)攻擊左旋螺,陸生軟體動(dòng)物中的左旋螺具備了某種生存優(yōu)勢。

但這個(gè)解釋還是有些問(wèn)題的。首先是對事實(shí)本身的疑問(wèn),文章本身是基于一段蛇攻擊左旋螺失敗的野外記錄視頻,并不是實(shí)驗結果,即便是利用觀(guān)察結果,作者提供的也不是大規模的統計結果;其次,蛇本身是左右對稱(chēng)的身體結構,并沒(méi)有發(fā)現它們的行動(dòng)中左右兩個(gè)方向的能力差異;再者,這也可能是一個(gè)“相關(guān)非因果”的例子,或許只是因為蛇更習慣捕食種群數量更大的右旋螺所致。

圖片攝于廣西桂林。

真正的原因可能還得從上面這張圖說(shuō)起:這是兩只交配中的右旋的江西巴蝸牛。蝸牛是雌雄同體異體受精的動(dòng)物,從交配位看,它們采用的普遍是69式,像這樣同是右旋的個(gè)體,自然不會(huì )有任何問(wèn)題;同一地點(diǎn)還生活著(zhù)左旋的皺疤堅螺,相同的左旋也不會(huì )影響交配過(guò)程。但是,如果存在旋轉方向畸形的個(gè)體,即一只左旋螺碰上了一只右旋螺,那就麻煩了——這很有可能是導致同物種螺旋方向一致的原因之一。

如果承認現生所有腹足綱有共同的右旋的祖先,那么可以從這個(gè)角度來(lái)解釋為什么大多數的螺都是右旋的,至于祖先為何是右旋的,則很有可能只是一個(gè)隨機事件,也就不需要再作進(jìn)一步解釋了。

在物種形成之初,導致螺旋方向發(fā)生改變的那些基因很容易因為上述的原因而被淘汰掉,在大海中,這些基因的“生存條件”尤為糟糕。畢竟陸生物鐘畢竟生活在相對固定的環(huán)境里,而微小的海生幼螺則會(huì )被洋流散布到廣闊大洋的各個(gè)角落,更難遇見(jiàn)具有相同突變的個(gè)體并留下后代。這或許也是海生左旋螺更加少見(jiàn)的原因之一。

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