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、角落里和草地上發(fā)現(xiàn)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(nèi)臟。它的頭上有兩對觸角。蝸牛對各種環(huán)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于水生動物,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于貝類中的肺螺類。
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(qū)、平原、丘陵、森林、灌木、菜園和農(nóng)田中。只有最干燥的沙漠和最寒冷的極地地區(qū)還沒有發(fā)現(xiàn)。其廣泛分布的原因尚待研究。
蝸牛的貝殼不夠美麗,但足夠精致和多樣,讓人有足夠的理由對其欣賞和研究。蝸牛的貝殼表面并不是光滑的,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,盡管使用“生長線”這個名稱,當時卻代表了生長暫時停止的時間。因為蝸牛的生長并不是一個連續(xù)的過程,而是沿螺旋方向間歇性的生長。蝸牛對環(huán)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,并且一年中產(chǎn)生的生長線數(shù)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(huán)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(nèi)非常穩(wěn)定。螺層的數(shù)目在不同種類中常常不同,可以用來區(qū)別種類,不過螺層的數(shù)目是隨著蝸牛的年齡逐漸增加的,成年的蝸牛螺層數(shù)比幼年的要多。用螺層數(shù)來區(qū)別種類,必須要弄清是不是成熟個體才行。大多數(shù)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(jié)構(gòu)
蝸牛的全身分為三部分:頭、腳和內(nèi)臟。它的頭有兩個觸角,足部很肥大,適于爬行,內(nèi)臟總是藏在殼里。
蝸牛爬行的地方總會有痕跡。這是蝸牛腳腺分泌的粘液。保持足部濕潤,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。它們通常在殼里收縮。當它們爬行時,觸角會伸展并緩慢移動。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?shù)囊粚τ|角上有兩個小黑點,那就是蝸牛的眼睛。當蝸牛在殼里時,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(nèi)壁反射到眼睛上,這樣它就能知道外部的運動。
現(xiàn)代醫(yī)學中的胃窺鏡就是依據(jù)此原理發(fā)明的。蝸牛的觸角是用來感覺外界環(huán)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厘米,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(shù)量之多排名世界第一。蝸牛的口腔內(nèi)有135排牙齒,每排一百余顆,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(zhì)甚至廚余垃圾,能從石灰質(zhì)巖石上攝取鈣質(zhì)。在極其適宜的環(huán)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(tǒng)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(jié)從春季開始,一直到秋季。在人為的環(huán)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。交配后數(shù)日,受精卵由生殖孔產(chǎn)出。卵一般產(chǎn)入地下數(shù)毫米的土中或落葉朽木上,每次產(chǎn)卵30~50枚,每年可產(chǎn)卵數(shù)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(xiàn)出明顯的兩側(cè)對稱,內(nèi)臟團和殼呈現(xiàn)螺旋狀的扭轉(zhuǎn)。這種不對稱是怎樣起源的呢?經(jīng)古生物學家研究,距今約5.5億年的下寒武紀的蝸?;?,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,腹面的足用于爬行。當遇到敵害時,就可將身體縮入殼內(nèi)。隨著活動能力增強,腹足發(fā)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于爬行,難以保持身體平衡。在演化過程中,貝殼逐漸向后傾斜,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,于是,身體的內(nèi)臟團發(fā)生了適應的變化,沿著縱軸發(fā)生扭轉(zhuǎn),肛門移到體前方,內(nèi)臟團呈螺旋形。貝殼的容積不變,但表面積減小,阻力也減小。這些變化有利于蝸牛的活動,在長期的演化過程中得以保留下來。整個扭轉(zhuǎn)過程從寒武紀開始,經(jīng)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、干旱、饑餓都毫無怯色。蝸牛喜歡在陰暗潮濕、疏松多腐殖質(zhì)的環(huán)境中生活。當環(huán)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(huán)境和濕度的變化非常敏感。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(huán)境,而產(chǎn)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、石縫或鉆到地下隱居起來。蝸牛會把身體完全縮進貝殼里,在殼口分泌一種白色的蓋膜,隨后將身體進一步縮入殼內(nèi),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(chǎn)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(qū)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,研究者從埃及采回兩個蝸?;铙w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(fā)現(xiàn)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鉆出,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
蝸牛對空氣濕度非常敏感,可以影響到它們肌肉的伸展。在潮濕的夜晚,特別是雨后,我們經(jīng)??吹交钴S的蝸牛。大多數(shù)蝸牛在雨前就已經(jīng)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濕度非常敏感,而且對玻璃罩等密封環(huán)境的濕度也非常敏感。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。在一個荒蕪的花園里,有兩只蝸牛,一只生病,行動困難,另一只強壯的離開了同伴,越過高墻到另外一個食物豐富的花園。它并沒有遺棄它的伙伴,自己跑去覓食。不久它回到了同伴的身邊,并帶領自己的伙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(shù)蝸牛在長期的進化過程中,與其所棲息的生物、非生物環(huán)境息息相關(guān),在生態(tài)系統(tǒng)中起著重要的作用,只有極少數(shù)種類能在短期內(nèi)形成災害。初孵幼螺只取食葉內(nèi),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污染葉片。被危害的傷口常誘發(fā)軟腐病,并引起多種霉菌寄生,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(nóng)業(yè)害蟲。
蝸牛中的極少數(shù)物種對人類經(jīng)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。這一方面來自于各種人為的和自然流變的原因,另外也來自于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(huán)境的均一化,包括人工環(huán)境替換原始環(huán)境、迅速發(fā)生的工業(yè)污染、入侵種(如褐云瑪瑙螺)加入后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(xù)的冷冬或連續(xù)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(fā)生,則蝸牛的種群乃至物種的滅絕將很快發(fā)生。人類對蝸牛的深入研究和保護迫在眉睫。