为什么头足纲没有进化出陆生和淡水品种?

比如软体动物门的腹足纲早早地就征服了陆地、行动不便又是滤食性的双壳纲虽然不能登陆,但起码也征服了淡水。不会仅仅因为头足纲在海水里混的好就不征服淡水不登陆吧?明显连脊椎动物都早早的登陆了

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9个答案
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Ent古生物学博士生,科学松鼠会成员

2013-07-18 03:00


好吧,我先试着解释一下为什么这是一个有价值的问题。

一般来说“XX为什么没演化出来”的问题,你都可以用“为什么XX要演化出来?”的反问丢回去。如果有人问你为什么蜗牛不会飞,这么丢回去妥妥儿的。飞行是个罕见现象——虽然能飞的东西很多,但飞行可能一共就起源了那么四五次,鸟一次、蝙蝠一次、飞行爬行动物一次、昆虫一共大概也就一次。全都是和蜗牛不搭边的。有太多的理由让蜗牛飞不起来,不值得列举和讨论。


但是这个问题不太一样。飞行很难,登陆也略难,但是进淡水好像没那么难吧?其它软体动物里进淡水的不计其数,光蜒螺科这一个科里就至少独立入侵淡水六次!更别提蜒螺超目里还有两个科是陆生的呢。这个反差之下,使得我们怀疑头足纲没有进入淡水是出于少数具体的原因,值得一一考虑分析;并且探讨这些问题有助于我们对头足的结构和生理有进一步的了解。


举个不太恰当的类比:如果一个叫花子没有成为世界首富,我们不觉得有什么稀奇。但如果一个企业看起来和同行没有什么特别关键的差异,但同行做大了它却没有,也许就值得讨论一下这个企业出了什么问题。


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头足纲是个很怪的类群,工程上讲它里面奇迹一堆堆,但是论物种数量就是比不过双壳腹足,分布区域也不行……

非要猜测原因的话,最可能是头足纲的生理问题,比如渗透压调节能力差,或者抗温度变化能力差。这些都是进入淡水和陆地时需要克服的。但是 O. rubescens这样在潮间带的头足对付这些问题似乎也不错啊……软体那么多类群都进淡水都登陆了,头足虽然现在衰落,好歹曾经也是个大纲,而且它别的生理都那么先进,似乎没理由。也许头足还有一个至关重要的生理特征,和渗透压调节什么的有深层的矛盾,只是我们还没意识到这个矛盾……?

我想过的一种可能矛盾是,也许它别的生理条件过于发达了。软体动物的肾脏类似物效率比不上脊椎动物,淡水生活的那些软体都是让自己的体液浓度降得极低才不至于胀死。但是头足的肌肉和神经都太发达了,可能长期处在低体液浓度下、没有一定浓度钾钠的话根本没法工作。


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PS 为什么新生代头足纲里有盔甲的衰败了,只留下个鹦鹉螺苟延残喘? 要我猜的话,太沉。菊石就像14世纪的板甲骑士,在14世纪的技术条件下是机动性防护性和火力的完美结合,但是遇到近代火药武器的时候就会发现再强的防护也没有用,反而拖累了机动性。结果近代士兵干脆抛弃了盔甲,只保留军队制服而已。菊石面对越来越强力的海洋爬行类和鱼类恐怕就是这场景。鹦鹉螺也只能潜伏在深海。

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支持者: 举报狂魔某红 Ent

很同意@Ent 说的渗透压的那一点。

另外,头足纲的大部分生理构造都是为了其快速移动(相比其他软体动物)并对外界做出反应,淡水里的活动空间可能有限,而且往往没有海里那么高的清晰度(i.e.视力派不上很大用场,变色、喷墨也不太管用 ),倒着行进又给感知周围环境带来了困难etc。

至于登陆的话……只能说,当它们丢掉外壳的那个时候,就注定离大陆原来越远了

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支持者: 小布丁~ 梦碎了

上陆地要被晒成肉干

进淡水要被水胀成水母

还有,头足纲通常没有硬质骨骼的限制所以身体可以长到很大,长那么大估计陆地和淡水上没那么多吃的养活它= =

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支持者: 梦碎了

软体动物门头足纲。我也很同意从生理方面探究一下为什么没有淡水品种,工程学我是不懂,我手边的书上没有关于头足纲的具体介绍。头足纲的神经是很好的,也是软体动物门中最进化的动物,有些常见种类是体型最大的无脊椎动物。淡水中生存,我也认为首先要解决渗透压的问题和所带来的排泄问题,毕定头足纲的动物身上水分很多,有时候不是很多,是不一般的多。但是真的要登上陆地的话,那就不仅仅是渗透压和排泄的问题,还需要考虑怎么支持体重,怎么呼吸,怎么运动,最重要的是,怎么保证不被晒成干?自己的问题解决了,怎么解决后代的问题?我所能想到的就这些了。
谢谢

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le钟灵毓秀业余吐槽达人,伪百科全书兼摄影爱好者

2013-08-01 13:02
支持者: 无主之城

想当年discovery出了个《the furure is wild》系列 不就说头足纲不但登陆了而且还进化成新一代的智慧生物了吗(一帮科学家意淫一两亿年以后的事情·)
当我什么都没说·

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支持者: nowing

一个功能要产生,首先得有变异,然后变异要被保留。当然登陆能力或者入侵淡水并非一个两个变异和决定的,但也是多个变异的产生和保留共同作用的结果。
所以入侵淡水或者登陆没能在一个类群产生,有可能有两种情况,一是不会产生这样的变异;二是这样的变异可以产生,但没有被保留。
从理论上说,任何变异都是可以产生的。所以最可能的原因是变异没有被保留。也就是环境不允许这样的变异存活下来。
这里的环境是一个宏观的概念,包括自身环境和外界环境。自身环境,例如自身的一些生理限制,导致某些变异一旦发生就不能存活(例如两栖类的循环系统和呼吸系统还达不到飞行要求,所以两栖类从没产生过飞行的种类)。外界环境,例如竞争等原因导致变异不能存活(例如爬行动物在鸟和哺乳动物飞上天后,就再也没能飞上天,不是因为生理因素限制,而是因为竞争等外部环境)。
因此,头足类没能登陆,就有两种可能,一是自身生理条件限制,他们无法登陆,必须在生理条件具备之后才有可能登陆。或者,他们的生理条件具备登陆的可能,但由于外界环境,如竞争,导致他们不能登陆。
头足类的章鱼是可以暂时离开水环境生存和运动的,从生理条件来说,它们应该具有登陆的潜力。因此竞争可能是一大原因。因为节肢动物、腹足纲动物和脊椎动物都很早就登上陆地,占领了可以占领的生态位,这时头足类如果再想登陆就很困难,抢占别人已经占领的生存空间,除非你非常牛逼,不然很难成功。其实不要说在陆地上,就是在海洋中,头足类都竞争不过脊椎动物,不然我们今天看到海洋里最多的不会是各种各样的鱼,而是各种各样的头足类。而如今两万多种鱼类远远比800种头足类多得多。
没能入侵淡水也有相似之处。头足类和鱼类的生活方式相似,因此在水域中和鱼类的竞争相对底栖方式的腹足类应该会明显得多。淡水中已经充满鱼类的时候,头足类想要入侵就会非常困难。当然头足类没能入侵,也可能是自身生理原因这一“自身环境”造成的。

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头足纲被认为是最聪明的无脊椎动物?百科里写的……说不定人家已经有文明了,祖训约束不得上岸,只是人类不懂人家的文明而已~一直怀疑存在深海文明(口胡,我什么都没说)

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爱吃生煎的猫物联网是什么,可以吃么

2013-08-01 14:28

孤岛危机里,章鱼可是进化出了外太空科技,然后举族搬迁了,地球上的剩余祖先也隐藏在掩体了

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o_o万有青年养成计划入围选手

2013-08-01 15:35

登陆不太可能,就那构造……
进入淡水,还是成本问题吧。淡水中恐怕没有食物或其他特别的好处激励头足更新渗透压调节装备。不往那个方向进化,是因为那个方向没好处嘛。

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