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《科学大众》

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蜗牛中的“极品飞车”到底能跑多快

2013-10-18 19:40:36

蜗牛中的“极品飞车”到底能跑多快

□ 文/ 冉 浩

 

3D动漫大片《极速蜗牛》是一部充满了励志和搞笑的电影,一只慢吞吞的花园蜗牛(garden snail) 热爱速度,怀着这份逆天的理想,它开始了冒险之旅……奇遇之后,它还真获得了“超级速度”!不过,真实的蜗牛到底能跑多快,运动能力有多强呢?

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软体蜗牛

那些背着沉重的外壳、生活在陆地上且慢吞吞的软体动物,常被我们称为“蜗牛”,但从生物学角度上讲,蜗牛并非一个准确的名词。在汉语里,几乎所有陆生螺类都会被我们套上“蜗牛”这个词,有时候河流和湖泊里的淡水螺类也被当成“蜗牛”,英语里的“蜗牛(snail)”更是连海螺(seasnail)也算了进去。可见,蜗牛的成员组成也相当复杂,由于认定标准不同,蜗牛大约有2万到4万种……

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一只蜗牛正在奋力前进着

蜗牛(此处及下文蜗牛都是指陆生的)最突出的就是那个壳子,也是它们的立命之本,不过你注意过没有,几乎所有蜗牛的壳都是右旋的。所谓“右旋”,是指蜗牛壳在生长的时候沿顺时针方向向外生长,反之就是“左旋”。蜗牛壳的旋转是严格的母系遗传,而且左旋的蜗牛一般无法和右旋的蜗牛交配,因此同一种蜗牛只有一个旋性。至于为什么大多数的蜗牛是右旋的,这可能和蜗牛祖先最初的偶然选择有关,因为即使出现了一个左旋的变异叛逆,它也很难和右旋的同类产生后代,只能孤独而终……

蜗牛与水生螺类不同,在演化过程中放弃了鳃,大约在2.86亿年前,它们用上了能呼吸空气的肺,虽然结构简单,但还算够用。由于缺乏保水措施,蜗牛仍无法适应太干旱的环境,它们很快会在那里脱水死亡。不过悲催的是,自从换装备以后,蜗牛就要小心绕开小水洼了,因为它们会被淹死……

蜗牛主要以植物为食,但是也有一些肉食性的“小恶魔”以其他蜗牛为食——以它们的身手,要捕食其他动物确实不易。不过你可能想不到,即便是那些素食的小家伙,也是满嘴尖牙利齿!在它们的口中,有一个舌状的结构,叫“齿舌”,上面有数以千计甚至可以多达2万多枚的“牙齿”。不过这些牙齿和我们钙质的牙齿不同,主要由角质组成,要软上许多。

 

小链接:左旋蜗牛

分布在日本的一些普通蜗牛(Satsuma spp.)中存在左旋物种,这种情况一度让人困惑,直到2010年人们才发现其中的奥秘。原来在日本,有一种钝头蛇(Pareas iwasaki)会捕食蜗牛。蛇吞噬蜗牛时,总要先将蜗牛从壳中拽出来,它的头部向左侧倾斜,用上颚紧抵蜗牛,同时用下颚深入蜗牛壳中去挖食软体。这种“右撇子”动作套路对付右旋蜗牛还成,但遇到左旋蜗牛就力不从心了。原来正是天敌的选择作用让左旋蜗牛有更大的机会生存下来,并繁衍成物种。

小链接:锯片蜗牛

星轮锯蜗牛(Priotrochatella stellata)和其两个姐妹物种均产自古巴,并且以其锯片一样的蜗牛壳而负有盛名。但是由于星轮锯蜗牛的分布范围狭小,加之其栖息的大理石矿山被开采,这种蜗牛已经濒临灭绝。

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锯片蜗牛

蜗牛慢吞吞

很多人认为蜗牛沉重的外壳是影响它前进速度的主要因素,但事实上,它没壳的近亲蛞蝓也是个慢吞吞的家伙。而且蜗牛是大力士的事实也被慢吞吞的形象所掩盖了,曾有一只7克重的蜗牛在垂直平面上拖动了56克的物品,而在水平面上,一只9克重的蜗牛曾拖动了482克的重物!

事实上,蜗牛的慢速源自于其特殊的移动方式——依靠肥厚的、充满肌肉的“腹足”运动。因为没有骨骼,腹足不能产生类似昆虫或脊椎动物那样的行走运动,只能通过肌肉收缩波浪式前进,所以速度慢了下来。注意哦,蜗牛只能前进,是不会“倒车”的……在前进的同时,蜗牛会分泌黏液,黏液在干燥后会留下痕迹,我们就可以沿着痕迹找到蜗牛。黏液是蜗牛之宝,一来能够减小摩擦,同时也能对腹足起到保护作用。这一保护相当有效,让蜗牛即使在锋利的刀刃上爬行也能安然通过。除此以外,黏液还能提高蜗牛攀爬时的吸附能力,更能够将土壤中的细菌和微生物隔离,非常重要。在这样的移动方式下,蜗牛的速度实在不会太快,一分钟前进几厘米已属快速,再加上东张西望,结果就时常出现这种情况——我们出门的时候看到一只蜗牛,回来的时候发现它几乎还在原地。而事实上,有些蜗牛一生都不曾离开出生地半径10米的范围。慢,确实够慢!

 

小链接:蛞蝓

蛞蝓俗名鼻涕虫,形态、大小、食性和行为都和蜗牛相仿,它也是蜗牛的同类,只是没有蜗牛壳,或者说壳已经退化。蛞蝓的生活也非常悠闲,曾有一只比手掌还要长的“巨大”的香蕉蛞蝓,被观测到在2小时内只移动了17厘米左右的距离……

小链接:裸鳃海蛞蝓

裸鳃海蛞蝓是生活在海底的无壳软体动物,和蜗牛的亲缘关系稍远,其色彩艳丽,是地球上色彩最丰富的动物类群之一,被赞为“海之舞姬”。它们的鳃裸露在外边,如同一朵小花。不过在它们漂亮的外表下隐藏的可是赫赫凶名。海蛞蝓全部为食肉动物,它们能够杀死一切追得上、吞得下的动物,甚至满身刺细胞毒素防御的海葵也不能幸免。更神奇的是,它们能将吞下的刺细胞化为己用,移植到自身表面,使自己也如海葵般具有了毒素。

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裸鳃海蛞蝓 申璨摄

竞速蜗牛

尽管蜗牛慢吞吞的,但是在西方却有一群人热衷于“蜗牛赛跑”——如果说蜗牛的移动速度能称之为“跑”的话。在英国的诺福克郡,世界蜗牛大赛(World Snail Racing)已经举行了25年,所有参赛选手必须都是这部电影主角那样的“花园蜗牛”,或者说是你从庭院中随便什么地方捕捉到的蜗牛——为了比赛的公平性,那些特殊的巨型蜗牛是不允许参加比赛的。赛场布置简单,一张桌子即可,桌面上绘制两个嵌套的同心圆,里面的同心圆是比赛的起点,外面的同心圆是终点,赛程为13英寸(约33厘米)。每一只蜗牛像电影中一样被贴上编号,然后被同时放置在起点,谁最先到达终点就算胜利。

2012年的比赛中,一位5岁的小女孩苏和她的蜗牛“竞速者(Racer)”以320秒的成绩夺得了冠军,比上一届的冠军快了3秒钟。不过这和其世界纪录还差不少,该项世界纪录是1995年由一只叫阿奇(Archie)的蜗牛创造的,它用了2分钟。由于大会只承认在比赛中取得的成绩作为世界纪录,不排除我们庭院中有爬得更快的蜗牛,以及在比赛中蜗牛选手们有各种分心和怠工,但多年比赛得到的纪录至少在“花园蜗牛”中绝不算慢,也许已经接近了极限。

当然,如果那些体型硕大的超级蜗牛参赛,那可就是另一回事了。非洲大蜗牛学名叫褐云玛瑙螺(Achatina fulica),在餐桌上还被称为“白玉蜗牛”,是最大的陆生蜗牛,其最大纪录个体重达900克,壳长27.3厘米,完全伸展开可达近40厘米。褐云玛瑙螺是超级吃货,也是著名的入侵物种,其在平滑表面上的速度可达每分钟17厘米,堪称“速度之王”!不过由于它们危害太大,名声太臭,所以提前出局,这“极速蜗牛”的名头才能落到“花园蜗牛”们的头上。





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