左旋蜗牛、左旋海螺为什么这么少?


左旋螺,为什么远比右旋螺更稀有?

冈瓦纳

世界上有多少左旋螺?

在上一篇文章中,我们提到了左旋螺或许并没有想象中那么稀有,但是左旋螺依然是稀有的。加拿大的研究团队统计了55,000个物种,得到了5%左右这一结论,而我根据文献里的数据,也可以给出一个精确的比例

首先当然是物种数的问题。当然,关于软体动物门的物种总数并无定论,目前能读到的资料大致是50,000到200,000之间。虽然物种是自然界的客观存在,但具体的物种数量还是要看由谁来数——这方面的文献不难查找,关键是你采信谁的数据

我选择了一个很严格的数字: 41,861种软体动物。这个数据是上世纪末得出来的,统计方法如下:把现在世界上正式出版发行的地方动物志和其他专著上记录的物种全部记录下来,经统计者(Goto Y et. Poppe GT)剔除同种异名后统计所得。这四万多钟软体动物被记录在一份正式出版的名录中,可以轻松地在各地方志和专著中找到名称描述和图片,因为这份名录中一一给出了对应的地方志和专著

软体动物中有许多种类是左右不对称的

图1,软体动物中有许多种类是左右不对称的

软体动物们是动物界的第二大门,这些动物理论上是左右对称的,但是其中的很多种类由于扭转、屈折而失去了这种对称性 图片来源:ShutterStock

在这41,861种软体动物中,腹足纲的总数为33281种(包括海贝、陆贝和淡水贝),然后我们可以大略清点一下左旋物种的数量:

  1. 在海贝中,前文提到的三口螺科有301种;其他零散分布的左旋物种还有峨螺科中至少2种

  2. 淡水贝类中,囊螺科几乎都是左旋的,大概有79种,但这个科的物种的鉴定极难,可能会有大量同种异名现象存在。此外,还有一种瓶螺是左旋的

  3. 陆生贝类中左旋的相对来说要多一些,其中烟管螺科744种;巴蜗牛科、坚螺科、玛瑙螺科和其他一些科中都有一些零散的左旋螺存在,这个统计起来有些困难,不过我仔细研究了图谱,在2200种蜗牛中发现了33种左旋螺;另外还要考虑的是坚螺科中的 Amphidromus 属,这个属有57种,基本上左右旋都有较高的频度,左右旋都不算畸形螺旋

由此估算出 左旋物种数为1217种

综上,我估计 腹足纲中左旋种数占总数的比例为3.7%。由于我引用的这个名录中没有专门给出陆生贝的总数,但按我的估计,在陆生贝类中,左旋物种数应该超过5%,在海贝中这个比例在2%左右或更小

头足纲菊石亚纲的动物具有与腹足纲动物类似的外壳,但是左右对称

图2,头足纲菊石亚纲的动物具有与腹足纲动物类似的外壳,但是左右对称

头足纲菊石亚纲的动物具有与腹足纲动物类似的外壳,但是它们并没有左旋与右旋的差别,因为它们是左右对称的 图片来源:ShutterStock

为什么地球上有这么多右旋螺,左旋蜗牛、左旋海螺为什么这么少?

为什么右旋螺占多数?对这个问题,其实目前并没有谁给出过很确定的解释

有人用地球自转方向来解释,但实际上很难解释得通。首先,如果螺旋方向和地球自转相关的话,正如南北半球的漩涡方向不同一样,南北半球的螺的旋转方向应该不同,但这种现象显然在腹足纲中观察不到。而且如何把地球自转和螺旋形成联系起来,似乎很难找到发育学上的支持

在我们否定了地球自转这样简明的物理因素后,自然而然地会想到右螺旋是不是具备演化上的生存竞争优势。前两年有新闻说,在蛇攻击蜗牛的时候,左旋蜗牛似乎更容易生存,这当然不能解释为什么大多数的螺是右旋的。但如果这个事实是真的,这个事实和陆生贝类中左旋物种比例比水生物种比例大的事实是吻合的。似乎可以解释说:因为有了蛇,而蛇不擅长攻击左旋螺,陆生软体动物中的左旋螺具备了某种生存优势

但这个解释还是有些问题的。首先是对事实本身的疑问,文章本身是基于一段蛇攻击左旋螺失败的野外记录视频,并不是实验结果,即便是利用观察结果,作者提供的也不是大规模的统计结果;其次,蛇本身是左右对称的身体结构,并没有发现它们的行动中左右两个方向的能力差异;再者,这也可能是一个“相关非因果”的例子,或许只是因为蛇更习惯捕食种群数量更大的右旋螺所致

两只右旋江西巴蜗牛在交配

图3,两只右旋江西巴蜗牛在交配

图片摄于广西桂林

真正的原因可能还得从上面这张图说起:这是两只交配中的右旋的江西巴蜗牛。蜗牛是雌雄同体异体受精的动物,从交配位看,它们采用的普遍是69式,像这样同是右旋的个体,自然不会有任何问题;同一地点还生活着左旋的皱疤坚螺,相同的左旋也不会影响交配过程。但是,如果存在旋转方向畸形的个体,即一只左旋螺碰上了一只右旋螺,那就麻烦了——这很有可能是导致同物种螺旋方向一致的原因之一

如果承认现生所有腹足纲有共同的右旋的祖先,那么可以从这个角度来解释为什么大多数的螺都是右旋的,至于祖先为何是右旋的,则很有可能只是一个随机事件,也就不需要再作进一步解释了

海云青飞 点评:如果认为地球上第一只螺是右旋螺,也是需要解释的

在物种形成之初,导致螺旋方向发生改变的那些基因很容易因为上述的原因而被淘汰掉,在大海中,这些基因的“生存条件”尤为糟糕。毕竟陆生物钟毕竟生活在相对固定的环境里,而微小的海生幼螺则会被洋流散布到广阔大洋的各个角落,更难遇见具有相同突变的个体并留下后代。这或许也是海生左旋螺更加少见的原因之一

https://www.guokr.com/article/437104


海云青飞,生命进化规律破解者
宗教已经过时了,死了以后再活,这是要多低的智商才会相信这种鬼话
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海云青飞 主要作品:《直立人归来》 - 《修行是最大的骗局》 - 《悟道进化生物学》 - 《悟道相对论》