发布时间:2024-09-19
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节肢动物的嘴型非常多样,根本不是单纯的上下或左右开合。
实际上,地球上左右开合嘴的动物种类数量最多,占据了所有动物种类的50%。
例如,鞘翅目有35万种咀嚼式口器的昆虫,包括竹象鼻虫等;鳞翅目的幼虫大多是咀嚼式口器,总数超过20万种。
膜翅目有12万种,分为咀嚼式口器(如蚂蚁)和嚼吸式口器(如蜜蜂)。
整个蛛形纲和多足纲的动物大部分也是左右开合的口器。
综合来看,
左右开合嘴的动物已经超过了75万种
,而已知的所有动物种类总数约为150万种,也就是说,这类嘴型的动物占了一半。
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那么
上下开合的嘴能排到第二位吗?
实际上,差得很远。
上下开合嘴的动物基本集中在脊椎动物中,总共只有4.69万种。
排在第二位的是拥有圆管状嘴巴的动物,总数达到30万种,占所有已知动物物种的20%。
鳞翅目成虫的虹吸式口器就有超过20万种,同翅目中包括蝉在内的种类约有4.5万种,双翅目如蚊类的刺吸式口器总和预估超过5万种。
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第三位是圆形嘴,总数超过10万种。
低等动物如扁形动物门、线形动物门、刺胞动物门和环节动物门,还有部分软体动物门,全部加起来大约有10到20万种。
这些动物虽然嘴巴是圆形,但其实可以细分为无数种类型。
高级动物体内也存在大量低等动物寄生虫,从个体数量上看,圆形嘴的动物可能是地球上最多的。
第四位是刮吸式口器的动物,双翅目幼虫基本都是刮吸式口器,共计约8.5万种。
根据物种数量,嘴型(口器)排行榜为左右开合>圆管状>圆形>刮吸式>上下开合。
也就是说,如果合并虹吸和刺吸两种口器,脊椎动物的上下开合嘴只排到第五位。
要是按照个体数量来算,排名可能会更低。
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为什么不同动物的嘴会进化出不同的形状?
大约在6.5亿年前,随着刺胞动物(水母等)的出现,动物们诞生了最早的口,这便是原口。
之后,动物们分化为原口动物和后口动物。
原口动物将原口作为口使用,另开一个肛门;而后口动物则将原口作为肛门使用,再开一个口。
无论开口方式如何,圆管状是生物力学上最为优秀的结构。
动物的最大生存目的就是吃和繁殖。
为了适应不同的环境,嘴和相关结构发生了各种生物力学变化。
认为动物大多数嘴都是横向的实属误解,实际上只有陆生脊椎动物才普遍拥有横向的嘴,而这些只是动物王国中的小分支。
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节肢动物是最大的动物门,占动物总数的80%以上。
各种口器类型的昆虫,例如咀嚼式(蝗虫)、虹吸式(蝴蝶)、嚼吸式(蜜蜂)、刺吸式(蚊子)、舐吸式(苍蝇)等,极其丰富。
即使是原始的虾蟹类节肢动物,其口器形式也是多样,难以归类为单纯的横向或竖向。
即便是节肢动物的远祖奇虾(也有观点认为奇虾尚不是节肢动物),其口器绝对有外星生物的特点,不可简单归为某一种方向。
类似的欧巴宾海蝎,其口器横竖皆可。
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那么为什么人类的嘴是横着的呢?这要从脊索动物的演化说起。
作为一个极端的例子,尾索动物中的海鞘完全放弃了头部,依靠浮游生物和有机物维持生命,连嘴也消失了。
而
脊椎动物则保持了较为正常的演化趋势,早期动物多为圆嘴
,也有一些带有特殊附件,如圆口纲的七鳃鳗。
这些动物结构简单,通过尖牙固定在猎物身上以求生存。
而脊椎动物首次出现横向口裂的嘴,则是在有颌鱼类的诞生之时。
大约4.3亿年前,早期鱼类演化出了初始全颌鱼,从此以后,
所有脊椎动物的嘴部便是横向开合了。
下颌是通过第一鳃弓演化而来的,各种鳃弓则从原始后口动物鳃孔演化而来。
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嘴裂是横的,是不是因为竖着食物会掉落呢?
其实,关键原因在于初始全颌鱼的下颌是由第一鳃弓演化而来的,只能在下方。
鱼类生活在水中,依靠流体力学,梭形身体使得鳃弓不可能单独出现在某一侧或头顶,只能出现在下方。
然而,如果生境足够复杂,即使在有下颌的基础上,动物的嘴型还是可能演化出各种形状。
食蚁兽就是一个好例子,虽然它的嘴部特化成了接近圆管的形状,但仍有小小的嘴巴在前端,未来进一步特化甚至可能完全变形。
总结来说,第一鳃弓决定了脊椎动物嘴裂的基础。
Hox基因控制生物身体某部分的变形,同时也控制了早期鱼类鳃弓的形成。
在Hox基因的调控下,促进了颌的发育。
作为初始全颌鱼的后裔,后来的所有脊椎动物只能在颌拱的基础上进行进化,横裂的嘴型成为基本形态。
作为脊椎动物的一员,人类的嘴自然也是横裂的。
然而,当人们观察世界时,通常拥有定式思维,往往从人类、哺乳动物、脊椎动物甚至宏观动物的角度出发。
但事实上,无论从物种数量、个体数量还是碳总量来看,人类及其所属的动物类群都不是大多数。
这一认知提醒我们,要摆脱定式思维,从更广阔的视角看待自然界。