第5章
流线型的特点是两侧对称。一个动物体,按照中线滑成左右两边,往往呈现为对应的镜像关系。当然这指的是一般情况,那么是不是有例外呢?有。有学者发现,在进化历程中,有的动物由于某种原因可能重新失去两侧对称性,有些虽然外表上看上去好像很对称,但仔细检查起来,还是有微细的差别。不对称个体,最明显的例子就是螺、蜗牛之类软体动物。它们的螺壳或者向左转,或者向右转,实验证明,这是由一对基因支配下的遗传性状,一经决定就终生不变。
在海边生活着一种招潮蟹,每当潮水上涨时,它们显得特别活跃。这种蟹雌雄体型大小不相同,雄蟹有一个奇特的特点,就是两只鳌中一只特别大,可以比另一只鳌重20倍以上,大约占体重的70%。原来这是雄蟹向异性求偶时夸耀的资本,由于性选择的强大压力,在历史过程中越长越大,终于使它成了这副畸形相貌。有趣的是,招潮蟹的那一只脚长成大蟹并没有固定模式。如果幼龄雄蟹丢失了大鳌,就会再生一只新鳌,不过留下来的那只鳌由于占了先生长的优势,会越长越大,变成为大鳌;而新长的那只便屈居次位成了小鳌。海边还有一种叫“海盗蟹”,它们经历的环境比较复杂,体型也几经变迁。幼年时期,生活在海洋里,体型呈两侧对称,以后迁居到陆地,栖息在软体动物的外壳里,身体就变成了右旋的不对称型;最后它发育出能呼吸空气的肺,于是离开了原来借宿的外壳,到陆地上自由生活,结果体型也随之发生变化,发育成两侧对称型式。这个例子至少告诉我们。体型长相和所处的环境有关,是自然历史过程中适应环境的结果。
至于脊椎动物,最有名的不对称是比目鱼,两只眼睛长在一起,相貌确实与众不同。不过,这种动物幼小的时候两侧是对称的,直至三十日龄以后,才以左侧停息在海底,两只眼睛逐渐长到一侧(右侧顶端),并用右侧来游泳,此时体型的发展就是不对称了。对于比目鱼,有人曾做过实验,在变态之前,不让他们用左侧停息在海底,人们设法使它处于不断游泳状态,结果这批“不得安宁”的比目鱼也就一反常态,保持了两侧对称的体型。这个例子说明动物体型的变化与所处的外界环境有关,至于这里牵涉到的内因、外因等错综复杂关系,其具体细节怎样那可不大容易说清楚了。
上面介绍的都是外观上的体型特点。由于生物体是各种亚单位按照一定等级逐步装配的,每个亚单位都是用于高一级结构的建筑材料。例如根据大小和复杂性递增的次序,可分为小分子、大分子、微纤维、纤丝、纤维、细胞器、细胞、组织、器官、生物体之类级别。既然有这么多的级别,他们又都有一定的独立性,可见动物体在不同水平上,都有各自单独的控制机理。例如一只毛兔(或其它动物),它的外形虽然呈两侧对称,可是内脏却并不对称,这种不同水平上的不同对称现象,完全是正常的。就人类自身,不但内脏不对称,大脑两半球也不对称,左半球则关系到艺术、技巧、音乐等方面。有趣的是,仔细辨别起来,我们人类的面部特征也并非完全对称。
考察了动物界中的对称和不对称之后,有人一定会问:对称性是怎样形成的,其内在的机理又是怎么一回事呢?这个问题的回答却远非那么容易,甚至可以称得上是深奥莫测的。
大家知道,组成动物体的基本成分是蛋白质、糖类、核酸等大分子,它们的组成物氨基酸、单糖等,都是不对称分子。由这些不对称的基建砖块(小分子),又是怎样构造成两侧对称建筑物(生物体)的呢?再说,某个两侧对称的动物,怎么能进化为不对称类型的?因为身体里每一个体细胞的DNA都完全相同,那么怎样才能解释中线两侧分化成不同形式的内在机理呢?还有,从上面的例子表明,有些情况下环境可以影响体型模式,既然这样,从遗传和发育的角度来看,又该怎样解释呢?总之,在这个问题上,还存在着许许多多的未知数,就像其它“生命之谜”那样,一系列谜底的解开都有待于生物学家的继续努力。
貌似植物的动物在神秘莫测的海洋底部,栖息着许许多多动物。有的动物色彩艳丽、婀娜多姿,犹如娇嫩的花卉,它们确实也曾经被误认为植物。
美丽的“海菊花”陆地上的菊花,只有秋季开放。而在浩瀚的海洋中,却有一种四季盛开不败的“海菊花”,它就是海葵。
海葵属于腔肠动物,与其说是动物,倒不如说它更像娇艳的花朵。海葵形态繁多,有上千种,一般呈圆筒状,体色艳丽。它靠强有力的底部吸盘附着于海泥沙或岩石上。在它的管腔上部有数条至上千条菊花瓣似的触手,在海中伸展时,一张一合,如花似锦。生活在温带海域里的海葵,体型较小,管腔的直径不超过5厘米。但是,热带海洋里的海葵体型很大,有的口盘直径有1米多。海葵很贪食,它以单细胞藻类为主要食物,还捕食小鱼、虾、蟹和其他动物。海葵的触手上有一种刺细胞,小鱼和小虾一旦碰到触手,刺细胞即射出一种有刺激作用的液体,使小鱼虾麻醉,继而被触手卷人口中,成为海葵的美餐。
有些生物学家认为,海葵的寿命长达300年,所以这“海菊花”可常开300年而不凋谢。陆上菊花则望尘莫及。用途广泛的海绵
海绵常年静卧海底,不见它吃,不见它喝,更看不到它运动。
它的体色也像花儿一样多彩,有大红、鲜绿、褐黄、乳白、紫色等。因此,人们一直相信它是植物。直到1825年科学家才确定海绵是动物。