有趣的蝸牛

嚴格地說，蝸牛并不是生物學上的一個分類名稱。我們所說的蝸牛，除了大蝸牛科的所有種類動物，還包括腹足綱其他一些科的動物，比如海螺、海貝、田螺等長著外殼的無脊椎軟體動物。在英語中，一般不區分水生的螺類和陸生的蝸牛，但在漢語中，蝸牛只指陸生種類。全世界大約有40000種陸生蝸牛，雖然種類繁多，但形狀都相似。陸生蝸牛生活在樹林、草叢、田野和花園里，在這些看起來很不起眼的小動物身上，實際上充滿了許多有趣的謎題。

蝸牛喜歡下雨嗎？

雨后的林間小路上有時在突然之間就爬滿了蝸牛，蝸牛似乎太喜歡下雨了！可事實正好相反：蝸牛并不喜歡下雨，特別是遇到暴雨天氣時，它們只能躲進殼里，以避免被雨水淹死，或者被雨水沖走，離開自己熟悉的棲息地。那為什么雨停以后蝸牛們就紛紛出動呢？真正吸引蝸牛的是雨后空氣中的水汽，它們喜歡潮濕的環境，因為它們的祖先生活在海洋里。早在5.5億年前，第一只類蝸牛就在海底出現。經過漫長的進化，大約在2.86億年前，一些蝸牛爬上岸來，開始用肺代替鰓呼吸。它們很快適應了陸地上的生活，分布到了全世界，從沙漠荒原到熱帶雨林，從海岸到高山，除了南極洲大陸外，在現今地球上任何一塊陸地上都能看見它們的蹤跡。

蝸牛保留了其遠古祖先喜愛潮濕環境的特性，在雨后會到處覓食，用空氣中的水汽補充身體所需要的水分，它們棲息在沼澤地、林地、池塘邊、花園和菜園里，停留在樹葉下、石頭和朽木的縫隙里。但無論它們有多么喜歡潮濕，因為已經依靠肺呼吸，所以再也不能回到水中去生活了。

蝸牛是大力士嗎？

蝸牛終其一生都背著自己的“房子”到處走，它們的力氣有多大呢？這要從蝸牛的體形說起，因為蝸牛的力氣取決于它們腹足的大小，腹足越大的蝸牛力氣越大。

由于水的浮力能減輕貝殼的重量，所以水生的貝類能長得很大，世界上最重的水生貝類當屬巨硨磲蛤，重量可達200多千克。然而，陸生的蝸牛只能依靠自己的力量，所以它們的體形都比較小。世界上最小的蝸牛的體長只有幾毫米，最大的是非洲大蝸牛。有記錄的非洲大蝸牛的最大標本為：完全伸展時腹足長39.3厘米，殼長27.3厘米，體重900克。

讓人驚訝的是，相對于自己的體形來說，蝸牛也算得上是大力士。一只體重7克的蝸牛在垂直的平面上拖動了56克物品，而另一只體重9克的蝸牛在水平的平面上拖動了482克物品，比它的體重重了50多倍！

世界上最大的陸生蝸牛是非洲大蝸牛，長39.3厘米，重900克。而最小的蝸牛是一種產于太平洋海島的蝸牛，它們成年以后的大小只有2毫米，和非洲大蝸牛的卵差不多，現在這種微型蝸牛全世界只剩下200多只了，其中一半被飼養在英國動物園一個特制的房子里。

蝸牛殼里裝著些什么？

蝸牛的身體很柔軟，沒有脊椎和其他骨骼。當一只蝸牛爬行時，我們能看到它伸展在殼外面的頭部和腹足。那這時它的殼里面就空了嗎？沒有。蝸牛的殼里還裝著它復雜的內臟囊，包括消化器官、生殖器官和血液循環系統。除了肺以外，蝸牛還長著心臟、血管、生殖器、肝臟、腎臟、胃以及分泌黏液的腺體等，這些內臟都被一層外套膜包裹著。外套膜是一層類皮膚組織，貼著殼的內壁，分泌構建殼體的碳酸鈣。通過蝸牛殼的剖面圖，我們能看到蝸牛所有的內臟都沿著蝸牛殼的螺層一圈一圈地、由內向外地分布，心臟和血管長在靠近殼口的最外層。我們可以透過一些較薄的蝸牛殼，看見蝸牛的血管呈網狀緊貼在殼內，里面流淌著透明的血液，在血管的末端可以隱約看到跳動的心臟，心臟也是透明的，一般要通過它的搏動才能辨認出來。此外，在蝸牛身體的右側還長著呼吸孔，當蝸牛擴張或壓縮肺部時，空氣和二氧化碳就通過這個呼吸孔進行交換。呼吸孔可以自由地張開或關閉，但通常在呼吸的間隔，是關閉著的，起到保持體內水分的作用。

什么因素決定蝸牛殼的右旋或左旋？

蝸牛殼以螺頂中心為起點，沿順時針方向往外生長的螺旋叫右旋。反之則叫左旋。大多數蝸牛殼都是右旋的，但也有少數蝸牛殼是左旋的。那么，蝸牛殼是右旋還是左旋是由蝸牛自己決定的嗎？

蝸牛殼形成于胚胎發育之時，所以小蝸牛孵化出來就帶著殼。在殼體成長初期，蝸牛會經歷一個復雜難懂的運動，像是從尾部往頭部做一種扭轉，殼體會在這種運動下開始向右或者向左旋轉生長。

研究發現，左旋蝸牛不能與右旋蝸牛交配，這是因為它們的生殖器官不能配對，于是儼然分化成了兩個種類。我們知道，同一物種被隔離到不同的空間后會慢慢進化成兩個不同的物種，那為什么沒有被隔離開的蝸牛也會發生分化呢？瑞典科學家在蝸牛殼的左右旋上下功夫，結果找到了新物種快速產生的原因。蝸牛殼的旋轉方向受一種“母系效應”所支配，母體蝸牛會將某種受相關基因控制的蛋白質注入到所產的受精卵中，這種蛋白質使得蝸牛胚胎很早就開始分化，小蝸牛的殼是左旋還是右旋，在孵化出來之前就已被決定。

科學家認為，假如生活在某個地方的蝸牛都是右旋蝸牛，右旋蝸牛注入到卵里的蛋白質是右旋蛋白質，那么孵化出來的蝸牛一定還是右旋蝸牛。但是，如果卵中注入的蛋白質發生了變異，從右旋變為左旋，那么孵化出來的蝸牛雖然還是右旋蝸牛，但其體內攜帶的是變異成左旋的基因，等其成熟交配后產下的后代就極有可能是左旋蝸牛，新的左旋蝸牛相互交配，一個新的物種就形成了。

蝸牛殼為什么會有不同的形狀和顏色？

蝸牛殼由三部分組成。一是內殼層，即最里面的殼層；二是介殼層，即中間層，成分幾乎都是碳酸鈣；三是殼皮或角質層，由決定貝殼顏色的混合蛋白質構成。

形成蝸牛殼多種形狀和顏色的原因很多，但按照達爾文的理論，這些現象都是自然選擇的結果。不同的形狀和顏色在蝸牛的世界里起到的作用也不同，多數是為了偽裝和警示天敵，而有的色素，如黃色和橙色的胡蘿卜素是為了使殼體更加堅固。蝸牛自身不能分解色素，所以當它們吃進含有不同色素的食物時，這些色素就會停留在外套膜的細胞中，當外套膜分泌黏液構建外殼時，這些色素就成為沉淀在殼體內的染料，伴隨著蝸牛的一生，即使蝸牛死亡后，這些顏色都不會消褪，因為它們已經成了蝸牛殼的一部分，而不是浮在殼表的簡單顏料。

在同一種蝸牛中，常常會有一部分個體在原有的色彩基礎上變異出新的花紋，如色彩的深淺、紋路的疏密，有時還會缺失一個常見的顏色。這又是為什么呢？科學家研究發現，當鳥類準備捕食一個種類的蝸牛時，會先觀察這種蝸牛的花紋。如果有70%的蝸牛都長著三條花紋，僅有30%的蝸牛長著兩條或四條花紋，看起來雖然差別不是很大，但鳥類會選擇捕食前者，即長著“傳統花紋”蝸牛，而不理會那些已經變異了的后者。再則，蝸牛在將色彩和形狀的信息遺傳給下一代的同時，也會將變異的信息遺傳下去，經過漫長的歲月，蝸牛殼的形狀和顏色就得到了極大的豐富。

蝸牛為什么會吃自己的殼？

蝸牛能吃很多東西。蝸牛行動緩慢，活動范圍不寬，所以它們盡量利用一切能找到的食物來源。大多數種類的蝸牛都是素食性的，吃草葉、蘑菇和苔蘚。一些種類的蝸牛是雜食性的，既吃植物也吃肉類。有少數種類的蝸牛能捕食其他蝸牛和線蟲。

如果你在安靜的菜園里發現了一只正在啃食菜葉的蝸牛，只要你仔細地傾聽，就能聽見它發出的“沙沙”的聲音，這是蝸牛的齒舌刮下食物發出來的。齒舌是軟體動物的嘴巴上的一個特別的進食器官，上面長著一列硬質的角質齒。在進食的時候，蝸牛用這個銼刀一樣的齒舌在食物上舔刮，把食物刮到嘴里磨碎。舔刮食物的過程會磨損齒舌上的角質齒，但它們會不斷地從根部長出來，就像我們的指甲一樣。蝸牛不咬人，但如果你放一只蝸牛在手上，它可能會用它的齒舌“嘗”一下手的味道，而你就能感受到它的齒舌刮擦皮膚的感覺，一點也不痛，就像被微型的貓輕輕地舔了一下。

其實，齒舌更重要的功能是幫助蝸牛吃石頭。一些柔軟疏松的巖石如石灰巖和碎屑巖，里面富含的鈣質是蝸牛生長所必需的物質。蝸牛殼是由外套膜邊緣的細胞分泌的碳酸鈣所形成的，這些碳酸鈣來自于蝸牛的食物，被貯存在蝸牛的血液中，外套膜邊緣的細胞可以將血液中的碳酸鈣濃縮，形成石灰質的蝸牛殼。成長中的蝸牛，隨著肉體逐漸長大，外套膜就被向殼口外推移，分泌物就重疊在殼口外唇上，變成新的硬質的殼，于是蝸牛就沿著殼口慢慢地長大。

蝸牛殼大多都不堅固，會因各種原因破損，但蝸牛竟然會自己進行修補。如果破損只發生在殼口邊緣，外套膜就會分泌出鈣質來將其修補好；但如果破損發生在遠離外套膜的老殼層，這對于蝸牛來說就非常危險了——富含碳酸鈣的黏液滋養不到老殼層，蝸牛只能盡力從身體的其他地方調動鈣質來修補破損，否則就會有生命危險。所以，攝取和儲存鈣質對于蝸牛來說非常重要，當它們找不到足夠的可以提供鈣質的食物時，就會吃掉其他空的蝸牛殼，甚至會吃掉自己的殼口部分。飼養蝸牛的人們平時都很注意給蝸牛補鈣，如果發現蝸牛開始啃食自己的殼了，就說明它們已經嚴重缺鈣，需要進食一頓“石頭大餐”了。

蝸牛的牙齒就是長在齒舌上的角質齒，這些角質齒磨碎食物的能力非常強，除了蝸牛常吃的草葉和肉類，它們還能對付石灰巖、碎屑巖等巖石。如果你將蝸牛密封在一個硬紙板做成的盒子里，它甚至還可以用齒舌上的角質齒將硬紙板“咬破”一個洞鉆出來。蝸牛小小的嘴巴怎么那么厲害？因為它們是世界上牙齒最多的動物，在齒舌上排列的角質齒多達25600顆！

蝸牛可以單性繁殖嗎？

蝸牛是一種雌雄同體的動物，在一只蝸牛身上同時長著雄性和雌性生殖器官。如此看來，蝸牛似乎并不需要配偶，自己就能繁殖后代。但實際上，在絕大多數情況下它們都是成雙成對地進行交配。

蝸牛不是群居動物，即使許多蝸牛聚集在一個棲息地，它們之間也不會進行交流。但到每年的5到11月，也就是蝸牛交配的季節，它們就會四處走動，循著其他蝸牛留下的痕跡，找到自己心儀的伴侶。

在交配之前，這些慢吞吞的伴侶會進行長達幾個小時的交流，它們用觸角觸碰對方，在彼此的殼上爬來爬去，最后才會將腹足貼在一起，交換彼此的精子。交配完成后，蝸牛將對方的精子儲存在自己體內一個特別的儲精囊里，但并不馬上用這些精子給自己的卵子授精，而是等到氣候非常適宜的時候，再找地方受精產卵。

科學家新觀察到一個驚人現象：一些種類的蝸牛在準備交配的時候，會突然從腹足中伸出一根刺狀物刺進對方的身體里，看上去就像一場可怕的謀殺。這根刺狀物不是蝸牛的生殖器，而是長在生殖器附近的刺囊在受到交配信號的刺激的情況下產生的。原來，蝸牛在慢吞吞的交配過程中交換的精子，99%在到達對方儲精囊之前，會被對方的體液消化掉，這樣會直接影響受精卵的數量，減少它們繁殖后代的概率。這猛的一刺似乎就是為了解決這個問題。雖然可能有些疼痛，看上去也有點殘忍，但這“愛的一刺”能分泌出大量的黏液來包裹精子，保護精子在到達儲精囊的途中不被消化掉。

因為蝸牛的視線模糊不清，所以有約1/3的刺穿行動會失敗——刺偏了或者根本沒刺進去，但這并沒有阻止蝸牛將這奇特的方式繼續下去。不過，研究還發現，也許是因為疼痛，蝸牛不喜歡自己被刺，它們往往會頻繁地主動刺對方，不會等著對方來刺自己。

蝸牛在產卵的時候，會用腹足在柔軟潮濕的泥土中掘出洞穴來隱藏卵。有的蝸牛一次只產一顆卵，大多數蝸牛每次產幾十顆甚至上百顆卵。卵在2～4周內孵化，當饑餓的小蝸牛孵化出來的時候，不需母親照顧，自己立即開始覓食。它們首先吃掉它們自己富含鈣質的卵殼，然后四處搶奪其他兄弟姐妹的，哪怕它們還沒有完全從卵殼里爬出來。

小蝸牛的體色在初生階段是透明的，幾周以后慢慢變得有顏色，三個月后變得和成年蝸牛一樣。蝸牛六個月時性成熟，可以進行繁殖了，但它們要到兩三年后才能完全長成熟，停止生長。蝸牛的壽命長短因種類而異。由于會被甲蟲、鳥類和其他動物捕食，大多數蝸牛都活不到一歲，實際上有很多還是卵時就被吃掉了。家養的寵物蝸牛因為飼養者豐富的飼養經驗，可以活到15年。

蝸牛會思考嗎？

蝸牛也有大腦，長在蝸牛的頭部。蝸牛的大腦構造相對于其他動物來說非常簡單，但科學家研究發現，蝸牛的大腦活動并不簡單，具有關聯學習的能力，還能形成長期的記憶。神經學家在長期記憶力研究中，驚訝地發現限制蝸牛“智商”的唯一因素是它們大腦神經細胞的數量太少，否則它們大腦的運作的過程會和人類非常相似。另外一項研究發現，海洋貝類足夠聰明，能辨認出其他貝類留下的黏液痕跡，這樣它們就可以沿著其他貝類留下的痕跡爬行，而不用自己分泌那么多的黏液，既節省時間又節約精力。研究人員認為這種行為可能在所有種類的蝸牛中都能找到。

在蝸牛的頭部長著兩對觸角，這是它們最重要的感覺器官。長在上面的一對觸角較長，能感知周圍環境的變化，如空氣濕度的變化，便于蝸牛活動時探測路線。在這對觸角的頂端各長著一個小黑點，那就是蝸牛的眼睛。蝸牛可以向前后左右晃動觸角來獲得更好的“視線”。不過，蝸牛的眼睛不能聚焦，所以它們的視力模糊得只能分辨出白天和黑夜。長在下面的一對觸角較短，能感知氣味和味道，作用有點像鼻子。這兩對觸角可以自由伸縮，當蝸牛感覺到有危險時，觸角在肌肉的作用下可以迅速地縮回，而伸展觸角則靠血壓，所以過程很緩慢。