【地球演义】第四十回 绽放的奇葩

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棘皮动物绝对可以算是动物界的一朵奇葩。虽然改造身体适应环境是动物的通常做法,但你绝对找不到另一个门类,把自己的身体里里外外折腾得如此彻底;也再没有另一个门类,动物种类如此之少,多样化的程度却高得令人咋舌。

现代的棘皮动物门分为海星,蛇尾,海胆,海参和海百合五个纲,但化石记录的棘皮动物有20纲之多,它们的形态之多样和怪异令人匪夷所思。图片来源自网络。

早寒武纪的棘皮动物大部分选择了固着滤食的生活方式,其中最有代表性的是始海百合(和奥陶纪出现的海百合不是同类)。固着的动物,无论是海绵还是古杯,或者后来出现的苔藓虫和珊瑚,形态都会和植物有些相像。而始海百合把这种相似做到了极致。它不但演化出了类似高等植物根茎花的外形,更不惜抛弃了与生俱来的左右对称的身体。棘皮动物因此成为三胚层动物中惟一身体是辐射对称的类群。

始海百合的主要器官集中在梨形的萼部,萼的上方散开花瓣一样的腕肢,负责捕获海水中的食物送入口中。萼的下方是中空的管状茎,管状茎末端有盘状的固着器,把始海百合的身体固定在沙质的海床上。

始海百合化石,它们和奥陶纪出现的海百合并不是同类。图片来源自http://fossilmall.com/

在早寒武纪的海底,茂密的始海百合森林分布在古杯礁岩和古蠕虫盘踞的泥涂之间,漂摆起伏的萼茎和挥舞的腕肢,仿佛穿越到4.5亿年后的未来,就像一幅显花植物出现后的风景画。

无论多细胞动物的身体结构如何千变万化,基本模式不外乎两侧对称和辐射对称。如果说始海百合不过是和刺胞动物趋同进化,从两侧对称回归到辐射对称的身体模式,那下面这个家伙就是奇葩中的奇葩,它根本不属于任何对称,或者说,它自创了一种“扭旋”的身体模式。

我扭旋我自豪。(图片来源自http://de.shram.kiev.ua/

上面这货叫做海旋板,是一类仅仅生活在寒武纪早期的棘皮动物。它的身体极其诡异,看上去像是一只始海百合把自己的腕肢在萼部上方扭曲盘旋,骨片合并成一个棒槌状的骨笼。为什么会产生这种身体结构?它有什么优越之处?没有人能够回答。甚至这个骨棒槌究竟怎样觅食,如何呼吸也没人能说清楚。

海旋板的化石和复原图,它的口位于身体顶端,如何把食物运送到口中是个问题。图片来源自网络。

海旋板在寒武纪早期昙花一现。随后,继承了“扭旋”的另一类固着棘皮动物——海座星出现了。海座星拼合在一起的骨板分化出各种形状和功能,最终形成了五条从背部中央的口辐射出的食物沟。食物沟里长有特殊的管足,用来输送食物到口中。

​海座星化石,看上去是不是有一点眼熟了?没错,它的原意就是“一只坐在座位上的海星”。五条食物沟里长有带吸盘的管足,负责运送食物。图片来源自网络。

​海座星的身体结构,像是海星和海胆的结合体。注意口(mouth)和肛门(anus)的位置,可以想象这货的消化道有多拧巴。图片来源自:EncyclopaediaBritannica,11th Edition

海座星的复原图,喷射烟雾的应该是正在便便。图片来源见水印。

海座星的身体模式从扭旋过渡到到五辐对称(有5条对称轴的辐射对称)。五辐对称和管足的出现,是棘皮动物演化史上里程碑式的事件。这两项特征被海座星的后代继承,一直保留到5亿年后。

海参的演化,从原始的辐射对称,演化出三胚层动物的两侧对称,再后为了固着生活又采取了次生辐射对称,再然后自创了不对称的扭旋模式,再再然后简化成五辐对称,最后选择蠕虫形态再次转成两侧对称。我只想说:这么折腾,您到底是图个啥啊

地球名片

生物分类:动物界-棘皮动物门

存在时间:寒武纪 至 现代

现存种类:约7000种

化石种类:约20000种

生活环境:海洋

代表特征:次生辐射对称,骨板和骨针,水管系统,皮鳃和棘

代表种类:海星,海胆,海参,海百合

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