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这是“马蹄螺”,不是“马蹄糕”
发布时间:2020-07-27     作者:张树乾   来源:学习强国   分享到:

看到马蹄螺,吃货们可能对马蹄糕更为熟悉吧。但是,这两者并没有啥直接的联系。要说形状上,马蹄螺跟马蹄莲更为相似,因为他们都长得比较像“马蹄”吧。

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左图:马蹄莲(图片来自网络),右图:马蹄螺(图片来源:中科院海洋所张树乾)

马蹄螺是一种软体动物。软体动物又统称为贝类。谈到贝类,大家可能首先会想到海螺、河蚌、扇贝等这些具有贝壳的种类。但事实上,很多贝类是无壳的(比如章鱼、毛皮贝等),或仅仅有内壳(比如乌贼、海兔等)。

软体动物是动物界无脊椎动物中的第二大门类,从陆地到海洋、从两极到热带地区均有其踪迹,目前已知的种类接近10万种,仅次于节肢动物门。

目前已知的软体动物根据其身体结构可以分为七个纲:毛皮贝纲(如毛皮贝等)、新月贝纲(如澳洲上月贝等)、多板纲(统称石鳖)、掘足纲(统称角贝)、腹足纲(包括各种螺类)、双壳纲(如河蚌、扇贝等)以及头足纲(如章鱼、乌贼等)。其中,毛皮贝纲动物身体呈蠕虫状,无贝壳,在我国沿海仅报道过1种,而新月贝纲动物在我国尚未见报道。

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分布于中国近海的部分马蹄螺科种类(图片来源:中科院海洋所张树乾)

马蹄螺科隶属于软体动物门、腹足纲、原始腹足目,是腹足纲中进化水平最为原始的类群之一。该科种类大多是圆锥形或陀螺形,还有的马蹄螺长得像耳朵,形态差异较大。马蹄螺的壳表面常常有颗粒、瘤结或棘刺等。小的马蹄螺长不足5 mm,而大的马蹄螺长可达130 mm。马蹄螺壳内的珍珠层很厚,大的贝壳可以制作成blingbling的纽扣。

马蹄螺科种类全部为海产,是海洋大型底栖生物中重要的生态类群,底质的类型与性质对其生活至关重要。马蹄螺的栖息环境主要包括潮间带或浅海的岩礁、沙或泥沙质海底,比较常见的代表性种类有大马蹄螺、单齿螺、锈凹螺、䗉螺等。

马蹄螺科种类是自由生活的类群,它们主要行动方式是以蹠面特别宽大的足部匍匐爬行,也有少数种类可以摆动伸展的足部做短暂的游泳。

比如,大马蹄螺会靠足部的蠕动缓慢地向前移位,在爬行过程中,它那5对细长的触角在壳的边缘款款摆动,十分美丽动人;䗉螺可以依靠其伸长的叶状足,在沙滩表面快速的移动;而那些小阳螺,它们会借助其极度伸展的叶状足(超过平时的2-3倍)在水体中做短暂的游泳,在叶状足的摆动下,它们呈S形快速向前游行,此时壳顶朝上,待它们下沉时,壳顶就转到下面。

马蹄螺科动物主要吃岩礁或沉积物中的藻类,包括绿藻类、红藻类、褐藻类等。最近有研究表明,塔形马蹄螺的消化道中存在大量沉积物碎屑,其中孔虫、真菌、后生动物是最主要的类群。而像䗉螺这样的动物,会通过纤毛过滤进入外套腔的水流从而获取水体中的有机颗粒。

马蹄螺雌雄异体,营体外受精,繁殖行为多发生在春季或春夏之交。卵子和精子分别经雌性和雄性生殖管道排出体外,在海水中完成受精。受精卵单个或成团状地粘附在礁石或海藻叶上。在16-17℃的水温中,大约7-10天后,受精卵即可孵化出可爬行的幼贝。

目前,全世界已发现和报道的马蹄螺科种类(除化石种)超过1000种,包含在10个亚科、近100个属中,主要分布在印度-西太平洋海域,尤其以印太交汇区的种类最为丰富。在这个区域内,迄今已有许多学者对中国、菲律宾、马来西亚、巴布亚新几内亚等不同海域的马蹄螺科种类进行了调查和研究。然而,这些研究多集中在大陆架的浅海水域,较少涉及深海区域。过去几十年,受限于深海探测装备的落后,我国只能“望洋兴叹”。

近年来,中国科学院海洋研究所依托“科学”号科考船以及搭载的“发现”号缆控下潜器(4000米级)、电视抓斗等设备分别对西太平洋深海的热液区、冷泉区以及海山区进行了多次科学调查,采集了大量软体动物。

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威氏肋马蹄螺原位图,卡罗琳海山,水深:1332 m(图片来源:中科院海洋所张树乾)

其中,在马里亚纳海沟附近的两座海山上,研究人员采集到了两种形态特征特别的马蹄螺。研究人员分别利用光学显微镜和扫描电子显微镜对这两种马蹄螺的细微形态进行了观察,结果发现,它们无论是在贝壳形态、齿舌特征以及软体部分的解剖特征等方面,均与目前所有已知的马蹄螺科种类存在明显差别。此外,研究人员利用分子生物学手段分析了它们与其他马蹄螺之间的亲缘关系,结果表明它们与已知的马蹄螺种类之间存在着较远的亲缘关系。

基于上述研究,研究人员为此建立了1个新亚科——肋马蹄螺亚科Carinotrochinae及1新属——肋马蹄螺属Carinotrochus,并将这两种马蹄螺分别命名为马里肋马蹄螺 Carinotrochus marianaensis Zhang S.Q., Zhang J.L. & Zhang S.P., 2020和威氏肋马蹄螺 Carinotrochus williamsae Zhang S.Q., Zhang J.L. & Zhang S.P., 2020。

其中,马里肋马蹄螺生活在竹珊瑚上,以其上附着的水螅为食。这也是首次发现马蹄螺科种类以水螅为食。此外,通过化石年代标定与分子钟分析推测,该类群可能是于晚白垩纪时期(距今约8千万年)由浅海向深海扩散的。

马蹄螺科动物在海洋生态系统中发挥着重要的作用,同时也是研究软体动物系统演化的重要材料。因此,对马蹄螺的种类组成和区系特点进行研究不仅可以丰富该类群的多样性研究内容,而且为深海软体动物的起源、扩散与进化研究提供了新的思路和参考依据。

相信随着科技的不断发展和研究的不断深入,未来会有越来越多的未知物种被发现和报道。

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