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大家都是蜗牛,生孩子的差异怎么就这么大捏?|科到了

日期: 来源:中科院物理所收集编辑:中科院物理所

贺加贝就职于烟台市海洋经济研究院主要从事我国北方经济螺类增养殖相关研究王涵毕业于中国科学院烟台海岸带研究所主要从事我国北方经济螺类增养殖相关研究

提起蜗牛,我们大多想到的是雨后小区草坪上、菜地里、果园里那些慢吞吞的家伙,但是在我们国家,蜗牛主角光环简直点满了。什么蜗兔赛跑故事,蜗牛葡萄藤故事,甚至连周董都专门出了一首《蜗牛》歌颂它。但是,我们很少有人知道蜗牛怎么生孩子,今天,我们就来聊一下蜗牛生孩子的那点事。

图1 蜗牛

其实,我们常见的陆生蜗牛只是较少的一部分,水生蜗牛在家族中才是绝对核心,也就是我们常说的螺。今天主要聊一下几种我国北方水产螺类的生殖历程。

生殖策略

生物主要有两种生殖策略,r策略和K策略。通俗来讲,前者就是疯狂生孩子,以量取胜,管生不管养。很多低等小型生物都是采取这种繁殖方式,比如我们常见的仿刺参,栉孔扇贝,中国明对虾等。后者就与之相反,以质取胜,父母对后代走优生优育路线。很多大型高等动物采取此种方式,比如亚洲象、鲸鲨等。

螺在分类上属于软体动物门,腹足纲,算是比较低等的动物了,按理说,应当也管生不管养,但哪里都有特立独行的人,螺也不例外,下面仔细说说。

皱纹盘鲍

鲍鱼其实也是一种水产螺类,只是螺的不太明显。要是稍微仔细看一下它的壳,或者吃的时候带着内脏就会挺容易发现,这货真的是螺。

图2 鲍鱼

皱纹盘鲍是我国北方常见的鲍鱼,其实是日本鲍鱼和我们中国本地鲍鱼的杂交种,因为适应能力更强,现在已经取代了本地鲍鱼,成为我国北方最主要的养殖及捕捞鲍鱼品种。

皱纹盘鲍属于雌雄异体,在繁殖季雌性生殖腺呈浓绿色,雄性生殖腺呈奶黄色,可从外观明显区分。体外受精,雌性鲍鱼产卵量与大小、营养等因素相关。正常养殖状态下,一般雌性鲍鱼一个生殖季产卵80~200万粒。

在繁殖季节,技术人员提前将干净海水用紫外灯进行照射一段时间,再把雌雄鲍鱼分别放入不同的育苗水槽中刺激产卵、排精,而后将含有精卵的海水进行混合,完成体外受精过程。整个过程,雌雄鲍鱼无需见面,没有相识相知相恋的过程,甚至洞房花烛的喜悦也省略了。

图3 谢谢你 | 素材源自百度百科

自然条件下,一般是雌雄鲍鱼见个面,雄性先排精,雌性感受到刺激,开始排卵,精卵在水中结合,完成生命延续。受精完成后3~4天,受精卵经担轮幼虫、面盘幼虫等过程,结束浮游幼虫阶段,发育成匍匐幼虫,进入底栖阶段;继而经过40天左右,匍匐幼虫变态为稚螺,养孩子过程基本结束。

整个过程,鲍鱼爸妈为生命延续没付出太大努力,整个过程都是由饲养员同志或大自然母亲代为管理。自然界中,鲍鱼幼虫成活率极低,典型的以量取胜。

脉红螺

脉红螺是我国北方乃至世界范围内一种常见的海产蜗牛,繁殖季为每年夏天。其生殖季有聚群习性(图5),烟台有俗语“麦子上场,海螺上床”说得正是这种习性。

与鲍鱼不同,脉红螺体内受精(图4),采用多雄生殖的策略,即同一母亲生出的孩子有好多父亲。同样的,脉红螺父亲也不会把鸡蛋放在一个篮子里,同一个父亲的孩子可以由好几个母亲生出。

图4 正在大和谐的脉红螺

与鲍鱼不同,脉红螺会将受精卵产在一个长刀形的卵囊内,受精卵外包裹蛋白液,整体结构类似一个多黄鸡蛋。单个卵囊内含有数千枚受精卵,多个卵囊基部被螺妈妈用腹足压扁,粘连在一起,并将这簇卵囊粘在海底礁石或牡蛎壳上,刚产出的卵群呈鲜黄色,在水中形似一朵盛开的菊花,俗称“海菊花”。

图5 集群繁殖的脉红螺及所海菊花

经过15天左右,在卵囊内的受精卵经过担轮幼虫、面盘幼虫等阶段,颜色由鲜黄色渐变为黑色(图6),幼虫从卵囊头上的小孔钻出,进入浮游幼虫阶段。

图6 逐渐黑化的“海菊花”

脉红螺幼虫孵化率极高,基本上所有的受精卵都可破膜而出进入浮游幼虫阶段(见视频)。此时,幼虫已初具螺形,被称为一螺层幼虫,在水中经过28天左右的浮游生活,螺层渐渐丰富,最终变态为稚螺。

脉红螺父母在整个幼子培育过程中,为孩子提供了一套房子(卵囊)及部分财产(囊内蛋白液)作为前期资助,幼虫从囊内孵出后也已具备外壳,相较于鲍鱼幼虫,能更好的保护自己,可见优生优育的观点已经慢慢在螺世界内普及开来。但总体来说,脉红螺幼虫成活率也是很低的,其生殖策略依然不够K。

香螺

香螺是一种凉水性海产螺类,繁殖季为春夏季节。与脉红螺类似,香螺也是体内受精,数千枚受精卵产于卵囊内,并将卵囊基部压塌,粘结在一起,形成一个塔形卵群,俗称“海苞米”。(图7)

图7 正在产卵的香螺

并且,香螺也采用多雄交配模式,会谈多场恋爱,喜欢开展“多螺运动”。但是,香螺与脉红螺区别也极大,香螺卵群不会变成黑苞米,从始至终不会变成一穗黑化的苞米。

香螺没有浮游幼虫阶段,卵囊顶部也没有供幼虫破膜而出的小孔,受精卵在囊内经过2个月左右,经担轮幼虫、面盘幼虫等阶段,直接孵化成稚螺爬出。更为奇特的是,香螺同一卵囊内的卵最终只有1到2个可以孵化成稚螺,其他的卵均作为此稚螺的营养供给,被称为营养卵。数千粒卵只孵化出一个生命,其内卷程度简直令人叹为观止。

图8 囊内尚未破膜而出的香螺幼崽

营养卵在腹足类及多毛类等动物中均不罕见,国内较为有名的北方有香螺,南方有响螺(管角螺),均为典型的无浮游幼虫,囊内具营养卵的生殖方式。

但营养卵成因国内外研究者众说纷纭,总体来说有营养卵未受精、营养卵为不正常受精卵、亲本环境选择等科学假设。但不论具体机制如何,香螺都为后代提供了一个可以长期居住的大房子,并预留了足够的食物作为稚螺生活资本,其后代也并没有辜负亲螺一番好意,香螺稚螺孵化率是极高的,可达到90%以上,这种繁殖策略可以说很K了。

中华圆田螺

本以为水生蜗牛对后代的照顾到香螺已经非常周到了,毕竟有房有钱在人类世界已经是幼崽的最高追求了,可中华圆田螺再次刷新了K的高度。

作为一种低等动物,中华圆田螺成功对标哺乳动物,实现了卵胎生。稚螺在母体子宫内发育,直至具备独立生活能力,才脱离母体保护,成功从母体孵化出来。

我们平时吃田螺有时会咯吱咯吱作响,其实并不是沙子,而是……

虽然母体被捕有可能全军覆没,但大人总比婴儿存活几率高不是吗?对此,我只能说,中华圆田螺,你老K了。

在我们人类的世界里,我们往往认为优生优育是好的,但后代太少,我们总是想把他们很好的进行保护,这往往限制了他们突破父母的能力。采用r模式的鲍鱼、脉红螺等生物,虽然对后代保护不力,但后代在海流等作用下有机会去到更远的地方,去探寻父母未曾探索过的世界,孰优孰劣,留给大自然母亲去判断吧。

参考文献:[1]潘洋, 邱天龙, 张涛等. 脉红螺早期发育的形态观察[J]. 水产学报, 2013, 37, (10) :1503-1512.[2]Hao ZL, Liu HY and Dong XY et al., Reproductive characteristics and variations in the biochemical composition of Neptunea arthritica cumingii crosse through embryonic development[J], Aquaculture Research, 2020 ;00: 1–11.[3]王如才, 王昭萍等. 海水贝类养殖学, 中国海洋大学出版社, 2008.[4]沈国英等, 海洋生态学, 科学出版社,2010.

编辑:穆梓

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