海豆芽及其對生物學教學的啟示

胡桂坤 張知航 秦璐璐 張青田，*

(1 天津科技大學海洋與環境學院 天津 300457； 2 天津市濱海新區塘沽第一中學初中部 天津 300450)

海豆芽是沿海常見的腕足動物，生活在潮間帶和淺海。在生物學課堂中提到海豆芽，往往離不開其作為“活化石”及其與軟體動物雙殼類的區別等知識點。目前對海豆芽已經有了很多新的認識和見解，本文對此進行了簡述。

1 認識海豆芽

海豆芽隸屬于腕足動物門，無鉸綱，海豆芽目。國內對海豆芽早有記述，有土銚、沙屑、指甲、土坯、飯匙及水豆芽等稱謂。明刻殘本《魚書》稱海豆芽為江蟯，描述了其形態及直立于泥沙中的生活狀態[1]。在18世紀初，海豆芽是按照軟體動物來命名的，直到19世紀末期，其一直被歸入軟體動物門。海豆芽外形獨特，其體前端有兩片舌形或長卵形的殼，殼的前緣平直、后緣圓弧狀；殼后部伸出一條相對細長的柄，柄外層是半透明的角質層。外觀上和軟體動物的雙殼類雖然很像，但是在分類特征上卻相去甚遠。海豆芽殼壁脆薄，殼多糖和磷灰質交互成層，殼面具同心紋，有時呈斷續的層狀，或具放射紋；并非含大量沉重的鈣質。而且，海豆芽在體位上與雙殼類是完全不同的，這是教學中常常需要關注的。

海豆芽的兩片殼是背殼和腹殼，而雙殼類的是左殼和右殼。比較海豆芽和日本鏡文蛤外殼的分類特征，日本鏡文蛤是軟體動物門雙殼綱生物。看起來同樣放置的兩片殼，海豆芽展露的是腹面；而日本鏡文蛤展示的則是側面。腕足動物和軟體動物雙殼類的對比，適合于學習生物體制對稱和體位等知識，有利于知識的記憶。它們內部構造的兩側對稱情形也可以避免生物類群的混淆。

2 海豆芽是活化石嗎

很多資料顯示，海豆芽最早出現在約五億年前，是世界上已發現生物中生存歷史最長的一個屬。目前許多中文資料(包括一些教材)，都延續著“活化石”的稱謂，少數資料提出了不同看法[2，3]。

海豆芽屬于1791年被法國科學家Bruguière正式定名，Lamarck在1801年描述了本屬的第一個種Lingulaanatina(鴨嘴海豆芽)。到了1812年在英國中生代和古生代地層發現第一個化石，因殼外形相似而被認為是海豆芽。僅基于外形相似的認識，Darwin于1859年在其著名的《物種起源》一書中將現生海豆芽描述為“活化石”[4]，這對后世產生了深遠的影響。

活化石的定義并無統一標準，有人提出活化石的三個特征： ①具有相當長壽命的生物，能夠從超長時期的化石中識別出；②形態差異很小，無論是與早期的譜系成員比，還是在現存物種之間；③幾乎沒有分類學差異[5]。還有人強調，一般先發現化石再發現活體，或活體與確認的化石屬同一種且同時存在。

比較研究寒武紀早期—現代不同地質時期的海豆芽化石的形態、解剖發現，古生代、中生代和現生海豆芽的殼體形態和內部解剖方面存在較大改變。其外套膜前緣剛毛和外套管的排列方式均不同，外套腔中水流的進出模式不同等[6,7]。隨著認識的增長，現生的海豆芽已分為了Lingula和Glottidia2個屬。與明顯的形態停滯相比，現存海豆芽物種存在很大的遺傳差異。秦皇島海域與北部灣海域的鴨嘴海豆芽有較高的種群間基因差異[8]。越來越多的證據表明化石種與現存種在內部構造、基因和生態等方面存在很大差異，國際上在30年前就開始質疑其活化石的稱呼了。

3 教學啟示

首先，對比是提高教學效果的好方法。事實上，包括海豆芽在內的腕足動物具有獨特的分類學特征，與通常的認識不同。因而，單純講解海豆芽的體位等特征通常是較難被理解的，結合雙殼綱生物的對比則易理解體制類型、身體方位等特征。

其次，教學中要關注教材內容的更新。教材通常更新較慢，生物學教師可利用網絡和關注文獻資料，及時了解生物學相關的新成果。通過參加學術研討會議與生物學者交流，也有利于生物知識在教學中的更新。同時，應該對重要觀點加文獻標注以便溯源，必然有利于對新舊觀點的識別。