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为什么软体动物门中腹足纲动物已登上陆地,而更加聪明的头足纲动物却还没有呢? 第1页

  

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谢邀。

这是最近一段时间以来被邀请的一个我个人觉得有趣的问题。倒不是这个问题本身,而是关于相关的另外一个问题:为什么没有淡水头足类。

看了果壳问答上的讨论,实际上也没有讨论出有价值的假说。

稍稍一搜,发现这个问题很多人问过,有访客留言给动物园的,有老师留给学生讨论的,但是没有看到一个可靠的结论,有猜测渗透压问题的、捕食问题的、生殖问题的等等。

实际上,适应海洋环境到适应淡水环境的进化过程最重要的问题就是体液渗透压的维持问题,而头足类在这个进化过程中并没有缺席。

我看到在2015年,日本冈山大学Ushimado海事研究所和东京大学大气海洋研究所的一个合作团队发表了一项研究,关于头足类八腕目的体液渗透调控机制,发现章鱼实际上有相当复杂的渗透调节系统可以适应一定的半盐水环境,并且这种环境响应机制与其它亲缘关系较近的不同类群生物有相似性,可能是平行进化的结果。

特别的,头足类可以分为窄盐性头足类(Stenohaline Cephalopod)和广盐性头足类(Euryhaline Cephalopod),这二者在维持体液渗透压方面的能力有显著不同。比如在研究中提到的Octopus Ocellatus 短蛸,这是吃货非常熟悉的品种了,就是平时常吃的小章鱼。它属于广盐性头足类,拥有在河口或降水稀释的低盐度海域存活的能力【1,2】。

这项研究一定程度上展示了头足类生物在进化过程中并非没有产生适应低盐水环境的特征,而且这种进化很有可能还在进行着。只不过相对于软体类当中的个别“亲戚”,头足类在这方面的演化速度相对较慢,也是可以理解的,毕竟头足类也拥有太多其它软体动物门类所不具有的特征,比如明显的头部分化,强大的运动能力,发达的神经系统等等。

海水占地球水体的97%以上,但大部分区域非常“贫瘠”。这也是为什么海岸附近的海洋生物多样性和丰度显著高于浩瀚的大洋中部区域。实际上头足类的体液渗透压调控机制已是这样的环境下自然选择的结果。进一步产生适应淡水环境的特征并不一定是更有利于生存的方向。相反,也有陆生动物下海的例子,例如Cetacea(鲸目),不但由陆生祖先向海洋生物方向进化,而且淡水门类还逐渐减少,向濒临灭绝的方向发展。

(非鱿鱼头足类和鱿鱼的丰度分布图,Global patterns and predictors of marine biodiversity across taxa,2010【3】)


参考

【1】Raisuke Takeda,Octopus resources,Marine and Freshwater Behaviour and Physiology,111-148,2009.

【2】Tatsuya Sakamoto et al., Osmotic/ionic status of body fluids in the euryhaline cephalopod suggest possible parallel evolution of osmoregulation, Scientific Reports, 2015.

【3】Tittensor et al., Global patterns and predictors of marine biodiversity across taxa, Nature, 2010.




  

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