海豆芽
海豆芽
| 科学分类 | |
|---|---|
| 界 | 动物界 Animalia |
| 门 | 腕足动物门 Brachiopoda |
| 亚门 | 无铰亚门 Inarticulata |
| 目 | 无铰贝目 Lingulida |
| 科 | 海豆芽科 Lingulidae |
| 属 | 海豆芽属 Lingula |
| 种 | 海豆芽(多个近缘物种) |
| 常见物种 | |
|---|---|
| Lingula anatina 拉马克, 1801 | |
| Lingula unguis 林奈, 1758 |
海豆芽(学名:Lingula spp.),俗称海豆芽贝、匙形贝,是腕足动物门海豆芽科海豆芽属的海洋底栖无脊椎动物。因其肉柄的形状
海豆芽是最著名的活化石之一——其化石记录可追溯至约5.2亿年前的寒武纪早期,而且在长达5亿多年的演化过程中,其壳体的基本形态几乎没有发生可辨认的形态变化。这一极端的形态保守性引起了古生物学界和演化生物界经久不衰的研究兴趣。
形态特征
海豆芽具有腕足动物典型的双瓣壳结构——两片壳为背腹排列,背壳略小于腹壳。壳体呈近乎扁平的椭圆形或长圆形,大小约3-6厘米。壳体颜色为暗绿色至灰褐色,具有光泽的几丁质壳面,壳体本身较薄而柔韧。壳表面光滑,没有有铰类腕足动物通常具有的复杂放射脊纹。
壳体成分主要为几丁质和磷酸钙的复合物,不同于大多数现生贝壳或腕足动物壳的碳酸钙成分,使得海豆芽壳具有不同于一般双壳贝类外壳的韧性。
海豆芽最显著的外部结构是从两壳后方伸出的发达的肉柄(pedicle)——这个长柄状肌肉组织的长度通常可达壳长2-3倍。海豆芽利用这条弹性肉柄在泥沙中挖掘形成一个U形的管状洞穴,壳体可以通过肉柄的肌肉伸缩在管中上下活动。动物本身大部分时间生活在埋栖的洞穴中,仅壳的前端露出沙泥表面进行摄食、呼吸和排泄活动。
栖息环境
海豆芽分布于热带和亚热带的浅海区域,主要栖息在潮间带至水深约40米的泥沙底质中。海豆芽偏好有机质含量丰富的中细沙底质,在红树林潮沟、河口区、海湾泥沙滩涂上较为常见。它们常聚集分布,在海滨滩涂局部区域种群密度可达到每平方米数十至数百只。
在中国,海豆芽分布较为集中——广西沿海(北海、防城港)、广东沿海(湛江、阳江)、海南沿海及台湾西南部沿海的泥沙滩涂中均有分布记载。
生活习性
海豆芽在沙泥中挖掘的U形管由两个开口:一个为进水管口,一个为出水管口。壳的前端通过肉柄的伸缩在管中上下移动,当壳的前端接近管口时,触手冠从两壳缝隙中伸出,触手冠的纤毛运动产生水流——水流从进水管口流入,经过触手冠,浮游植物和有机碎屑被过滤和截留下来,然后水流从出水管口排出。
海豆芽对水体盐度变化的耐受性较强——能在盐度16-33‰范围内生活,但当盐度低于10‰持续数天或高于40‰时也会死亡。最适温度为18-30℃。
生活史
海豆芽为雌雄异体。每年4-10月为繁殖季节。成熟个体将卵细胞和精子体腔中释放到水中,在海水中完成体外受精。受精卵约24-48小时孵化,发育为具有纤毛能自由游动的浮游幼虫。幼虫经过数日的浮游期后,选择适宜底质下沉,分泌黏液管并在管中逐渐变态为成体。
幼体在1年左右达到性成熟。在自然环境下,海豆芽的寿命通常为3-8年。
"活化石"的科学意义
海豆芽被称为"活化石",指的是其壳体形态从寒武纪至今几乎没有发生显著变化——长达5亿年的形态停滞(stasis)是演化生物学中的重要研究课题。一种解释认为海豆芽的生态位环境一直保持稳定——U形管栖的滤食生活模式、泥沙底质的栖息环境在漫长的地质历史中变化极小,因而没有转化为推动形态变化的选择压力。另一种解释是海豆芽的形态早已"足够好"——其简单的壳体、两壳形态、肉柄挖穴和触手冠滤食的原始身体结构方案已经功能自洽,没有可被选择改进的替代方案。海豆芽的基因组研究显示其具有缓慢的分子演化速率,这也支持了形态保守性的分子机制。
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参考文献
中国动物志·腕足动物门·海豆芽科. 科学出版社. 2005. Emig, C.C. "Lingula: Ecology and Distribution". Marine Ecology. 1997. Kowalewski, G.M. "Lingulid brachiopods and the fossil record". Paleobiology. 2000. 郭忠义. 中国沿海海豆芽分布调查. 海洋科学. 1992.