郗旺
“蘇牙”一出,誰與爭鋒?動(dòng)物界的朋友們笑而不語……不過,你可能想不到,很久以前的動(dòng)物連咬都不會(huì)呢。這一咬,無論強(qiáng)弱,都是生物進(jìn)化史上一個(gè)了不起的成就。
在今年夏天的巴西世界杯上,“蘇神”蘇亞雷斯張口一咬,在意大利后衛(wèi)基耶利尼的肩膀上留下了兩排清晰可見的牙印,這一幕被場邊無數(shù)的“長槍短炮”清晰無疑地記錄了下來,成為本屆世界杯的一大鬧劇?!疤K神”的好牙口并非一枝獨(dú)秀:1997年的重量級(jí)拳王爭霸賽上,前重量級(jí)金腰帶得主泰森就一口咬掉了對(duì)手霍利菲爾德的半只耳朵,從而成就了“世紀(jì)之咬”的諢名。
不過,即使是以“蘇神”和泰森作為人類的代表,他們的“咬功”在整個(gè)動(dòng)物界也不入流。人類的咬合力能夠達(dá)到120磅(約合54.4千克)就算非常強(qiáng)悍了,而我們身邊的家犬的咬合力輕松就能超過200磅(約合90.7千克),現(xiàn)存動(dòng)物中咬合力最大的咸水鱷更能達(dá)到驚人的4000磅(約合1.8噸)。
咬,對(duì)于動(dòng)物來說可是非常重要的功能,無論是獵食、搏斗還是躲避敵害,都離不了“咬上一口”。不過,這個(gè)看似簡單的動(dòng)作,從演化上來說可是一大飛躍呢!
最早期的脊椎動(dòng)物,是生活在水中類似魚的生物。不過對(duì)它們來說,“咬”可是一種奢望。因?yàn)槟菚r(shí)候,它們還沒有下頜,也就是我們常說的“下巴”。沒有下頜,自然沒法咬了。那么,那時(shí)候的動(dòng)物們是如何吃東西的呢?它們只能張著一張沒有下巴的“嘴”,去吸食沉在水底的有機(jī)物碎屑,還有一些想要“吃葷”的,這張沒有下巴的嘴則演化成了吸盤,用以吸附在其他動(dòng)物身上,吸食其血肉?,F(xiàn)存的七鰓鰻和盲鰻,就是這些“沒有下巴的魚”的遺留子孫。
不過,隨著時(shí)間的流逝,轉(zhuǎn)機(jī)到來了。在一類遠(yuǎn)古的魚類體內(nèi),一對(duì)本來用來支撐鰓的軟骨,變形成了最原始的上頜骨和下頜骨。而另一對(duì)軟骨則變形將原始的上下頜骨連接到頭骨上。這樣一來,這些魚兒們就擁有了一張可以上下開閉的“嘴”。雖然這樣的嘴還很脆弱,但是比起那些只能靠“吸”來取食的伙伴們,“咬”能夠大大提高捕食的效率,拓展捕食的范圍,因此這一類魚就迅速繁盛了起來,成了最早的有頜類動(dòng)物。
不過,事情到這里并沒有結(jié)束。雖然這時(shí)候的魚類解決了沒有下巴的問題,但是下巴的功能還有待加強(qiáng)——如果還是軟骨質(zhì)的“下巴”,可沒辦法進(jìn)行“世紀(jì)之咬”啊!于是,演化繼續(xù)進(jìn)行。這一次,在另一類魚中,軟骨質(zhì)的頜骨逐漸被一些經(jīng)過骨化而變得堅(jiān)硬的骨片所取代,成為了能夠支持牙齒的齒骨。而原本起到連接作用的軟骨則逐漸移動(dòng)到了齒骨的后側(cè)。這樣,這類魚兒就有了一副更加堅(jiān)硬的牙口,生活也變得更加滋潤了。最終,還保留著軟骨質(zhì)下頜的魚兒們,演化成了現(xiàn)在被稱為“軟骨魚”的類群,比如鯊魚、鰩魚、蝠鲼等;而有了更為堅(jiān)硬的“下巴”的魚兒們,則演化成了“硬骨魚”,常見的鯉魚、鯽魚、鯰魚等都屬于這一類魚。
有同學(xué)要問了,鯊魚的牙口也很厲害呀,為什么它還是軟骨魚呢?其實(shí),對(duì)于鯊魚來說,它鋒利的牙齒,實(shí)際上和它的鱗片一樣,是皮膚的衍生物,至于體內(nèi)的其他骨骼,都是軟骨質(zhì)的。而具有齒骨的硬骨魚,后來則慢慢地演化為包括人、狗、鱷魚在內(nèi)的其他脊椎動(dòng)物,齒骨上生出的牙齒,和我們堅(jiān)硬的骨骼一樣,都是骨質(zhì)的。
當(dāng)然啦,移動(dòng)到齒骨后側(cè)的那部分起到連接作用的軟骨也并非一無是處,它和其他幾塊下頜骨一道變小并骨化,進(jìn)入到我們的耳朵中,成為了能夠?qū)⒙曇魪墓哪鬟f到內(nèi)耳的“聽小骨”??梢哉f,我們今天能欣賞美妙的音樂,還多虧了下巴的出現(xiàn)呢!
除了改變骨骼來產(chǎn)生下巴,另一類動(dòng)物們則通過另一種方案獲得了“咬“的能力。我們最熟悉的,就是包括昆蟲、蜈蚣、蟹類在內(nèi)的節(jié)肢動(dòng)物了。我們?nèi)祟悺耙А钡臅r(shí)候,嘴是上下張開的,而如果我們仔細(xì)觀察一只蝗蟲,可以發(fā)現(xiàn)它的兩枚“大牙”則是“左右開弓”。這是為什么呢?
原來,從演化上來說,蝗蟲的“大牙”其實(shí)并非是嘴里面本來就具有的結(jié)構(gòu)。節(jié)肢動(dòng)物,顧名思義,是身體分節(jié),同時(shí)肢體(準(zhǔn)確地說應(yīng)該叫附肢)也是分節(jié)并且按體節(jié)分布的。例如蜈蚣,它身體的每一節(jié)上都有一對(duì)腳,也就是附肢。昆蟲與此類似,只不過昆蟲的一些體節(jié)彼此愈合,而且一些體節(jié)上的附肢消失了而已。
蝗蟲的“大牙”,其實(shí)就是來源于位于頭部體節(jié)的一對(duì)附肢。這對(duì)附肢變得極為強(qiáng)壯和鋒利,被稱為上顎,是蝗蟲取食的主要武器。在上顎的后方,其實(shí)還有一對(duì)比較復(fù)雜的附肢,即下顎,以及一片左右可以分開的附肢,即下唇。如果仔細(xì)觀察,還能看到下顎和下唇上的須是分節(jié)的,表明它和蝗蟲的腿一樣,都是由分節(jié)的附肢演化而來。在動(dòng)物學(xué)上,這些圍繞在昆蟲口周圍、由附肢演化來的結(jié)構(gòu),被稱為“口器”。那么不難想象,既然蝗蟲的口器是由成對(duì)的附肢演化而來,那么自然是“左右開弓”啦!
昆蟲的口器是十分多樣的,除了像蝗蟲一樣咀嚼食物的口器,還有蝴蝶那樣像發(fā)條一樣盤起來的虹吸式口器,蒼蠅具有的可以舔舐食物的舔吸式口器,等等。不過,可能給我們留下最為深刻印象的,應(yīng)該是令人討厭的蚊子的“嘴”吧!蚊子的口器,其實(shí)組成部分和蝗蟲是一樣的,只不過各部分都極度延長成為針狀。在吸血的時(shí)候,蚊子會(huì)用下唇前端特化的如同鋸子一般的唇瓣割開皮膚,從而讓口器能夠順利刺入皮膚之中吸血。從這個(gè)角度來說,蚊子叮一下,還的確是一種另類的“咬”法呢!