为什么随着蜗牛个体的长大,蜗牛壳也会变大?

推荐  (1) | 34人关注关注
24个答案
118 0

Ent古生物学博士生,科学松鼠会成员

2013-06-17 12:07

严格地说,它不是变大,而是变长。
看图说话:

右边的最小,左边的最大。可以看到越往左边的“圈数”越多。随着腹足动物的长大,原来的壳外貌几乎不变,只是在外侧一圈圈地长出了更多的新壳罢了。

把这些壳压扁一点儿,就是我们俗称的蜗牛(陆生腹足类)的壳的生长模式了。

如果还没看明白的话,上两张数学模型的图


还可以往下拉到 @AlephAlpha 的回答,那里有动画可看。


——————原因——————

为什么它不变大呢?不只是因为壳硬,更是因为空间位置问题。想象一下你被关在一间屋子里不准出门,那么你无论用尽何种手段,都没法让屋子的外轮廓变得更大。这正是螺的麻烦,它要造壳必须用外套膜分泌壳材质,但外套膜贴在贝壳的内侧啊。唯一的办法是把外套膜伸出“门”去,接着门造一个更大的新房间。

事实上,这是所有外骨骼动物共同的问题……蜗牛好歹还有个开口儿,昆虫等外骨骼封闭身体的动物就彻底没辙了,唯一的办法就是定期蜕皮。

相比之下人类这样的内骨骼就省事很多,因为我们的骨膜之类的结构是贴在骨头外面的。如果你站在一间房子的外面,那么你想让它有多大就能让它有多大了。

还有一个有趣的类比是植物。所有无限生长的植物茎,都是木质部在里、韧皮部在外、形成层夹中央,顺序不会错,原因正在于此。木质部是硬的,要想让它变大,必须使新的木质部形成在外面。而韧皮部顾名思义是有一定韧性的,新的韧皮部就可以长在里面。


————更新一段更深的解读————

一定要我把双壳贝壳的图也贴出来吗!就不能举一反三一下吗!我会随便告诉你双壳和腹足的贝壳在数学上是不同参数的同一个形状吗!连鹦鹉螺这样的头足纲甚至哺乳动物的角也是同一个形状的……

但既然话都说到这份上了:

这是这个函数的基本形状。事实上它是一个三维的对数螺线上套了一个圈。随着螺线的生长,线与线之间的距离变大,它上面套的圈子(也就是壳的外径)也变大。
把它3d化就是下面这样:

想象一下你去摆弄这个螺锥。


如果你把它抻得很开,连一圈都转不完整,但出口又拉得很大,你就得到了一个双壳动物,也就是俗称的“贝”。


如果你把它拉得较长,你就得到了一个腹足动物,俗称的“螺”。有各种各样的螺。
注意,是有例外的。鲍鱼和帽贝是腹足,但它们的壳和双壳动物的壳有些类似——开口都特别大,转的圈都特别少。

而如果你把它压扁了,不允许它在竖直方向上乱长,得到的就是头足动物。现生的有壳的头足动物只有鹦鹉螺了。

最后,把哺乳动物的角留给读者作为练习。


对背后数学感兴趣的壳儿们请阅读 http://mathdl.maa.org/images/upload_library/23/picado/seashells/index.html
这个网站,这里面的数学图都是从这里来的。非常好看。以后谁再说生物是集邮科学你就拿这个抽脸,一抽一个准。

24 0

@Ent 的解释配个动图。

在某个Mathematica自带的范例的基础上改的。

Table[ParametricPlot3D[{1.16^v Cos[v] (1 + Cos[u]), -1.16^v Sin[
v] (1 + Cos[u]), -2 1.16^v (1 + Sin[u])}, {u, 0, 2 Pi}, {v, -15,
t}, PlotStyle ->
Directive[Specularity[White, 30],
Texture[ExampleData[{"ColorTexture", "WhiteMarble"}]],
TextureCoordinateFunction -> ({#4, 2 #5}/8 &),
TextureCoordinateScaling -> False, Lighting -> "Neutral",
Mesh -> None, PlotRange -> {{-5, 5}, {-5, 5}, {-10, 0}},
Axes -> False, Boxed -> False], {t, 0, 6, .3}]

6 0

蜗牛壳为什么会随着蜗牛生长而变大?我觉得蜗牛壳本身即是蜗牛身体的一部分,这个问题就如问人的骨骼为什么会随人的成长而变大,,,,,可能类比不恰当,,,,,
蜗牛出生时就带有几层的壳(螺层数因种类而异),这时的壳称为「壳胚」,蜗牛的软件与内脏已经藏於其中。而壳的最顶端,就是壳开始螺旋的地方,称为「壳顶」。
多数蜗牛,壳都是以螺旋方式生长;在蜗牛的成长阶段中,壳一层一层地螺旋增加。
但由於蜗牛的生长过程会历经许多时期,如繁殖期、休眠期等,以及气候变化及食物丰寡等各种因素,造成壳的生长速度不同,因而会在壳的表面形成疏密相间的纵向「生长线」,直到蜗牛长至成体,壳的螺层便不再累进。
(来自百度百科)

1 0
支持者:

看了那个最牛逼的答案,为什么感觉下面的答案都是在说梦话?

1 1
支持者: 馍爸天王

小蜗
他会不停的往外分泌一种粘液使自己的壳不断增长
如果你在靠近开口把它的壳敲碎一点(就一点呀,用圆规扎一下就行)给他充足的水和食物过一段时间就长好了 长大是一个道理

0 0

这个和人随着长大,牙齿、指甲都会相应长大,有什么不一样么?

0 0

你们说的都不对~~~~~~~~~~蜗牛不想变成鼻涕虫~~~~~~~~~~~没有大房子的流浪汉肿么娶媳妇儿啊~~~~~~~~~~~~

0 0

马尔代代卡布拉奇探险家

2013-06-23 16:42

这也能成问题吗?你的身高在长,你的四肢不长 这能行吗?这和相似三角形差不多。比例不能变。

0 0

看到这个题,想到伊藤润二的漩涡里的蜗牛人,起了一身鸡皮疙瘩。

0 0

高考前抓了一只蜗牛放到班主任的花上养着当宠物,昨天去看真的长大了,怎么长的也很好奇

0 0
0 0

谢谢,这也是我曾想问的问题z

0 1

第一真理举报词条水俣病不幸失败

2013-06-17 16:50

又学到可以卖弄的知识了
灭哈哈

0 1

豆子狸电离层物理博士

2013-06-18 08:28

这个壳乐坏我了,哈哈哈

查看更多

添加回答

登录 后回答问题,你也可以用以下帐号直接登录

相关问答

关于我们 加入果壳 媒体报道 帮助中心 果壳活动 家长监控 免责声明 联系我们 移动版 移动应用

©果壳网    京ICP证100430号    京网文[2018] 6282-492号    新出发京零字东150005号     京公网安备11010502007133号

违法和不良信息举报邮箱:jubao@guokr.com    举报电话:18612934101    网上有害信息举报专区    儿童色情信息举报专区