郭利
同學們,你們都在哪里見過貝殼呢?是在餐桌上,還是在海灘上?當你們和小伙伴趕海時,可曾留意到貝類在海灘上留下的爬痕?當你們在礁石上玩耍時,可曾想到這是哪種小動物的家園?當你們手握貝殼時,可曾觀察到它的五彩斑斕、千奇百怪?……貝殼僅僅是已經死掉的貝類的殼嗎?絕非這么簡單!
貝殼是軟體動物表面特有的一種骨骼結構,它可以記錄軟體動物生命的重要信息。這一過程通常是從早期幼蟲階段開始,持續數年、數十年甚至上百年,直至軟體動物死亡。一旦軟體動物形成化石,貝殼所攜帶的生命信息將會保存千百萬年之久。
那什么是軟體動物呢?神奇的自然界是孕育生命的搖籃,在形形色色的生命體中,有一群奇特的動物,由于它們身體柔軟、不分節,因此被稱為軟體動物,又因為它們大多數披有石灰質外殼,所以也被稱為貝類。它們是僅次于節肢動物的一個龐大的類群,保守估計有10 萬種。貝類的棲息范圍非常廣,從陸地到海洋,從淡水水域到咸水水域,從珠穆朗瑪峰到馬里亞納海溝都有它們的痕跡。可以說,貝類是地球生物多樣性的典型代表。
貝殼是貝類的主要身體特征之一,但并不是所有的貝類都有貝殼。透過小小的貝殼,我們可以研究貝類的生存環境與生命狀態,貝殼的造型、花紋、質感等也帶給人類生活、文化、藝術等方方面面的啟發,甚至還可以與天文、地理、物理、生物、化學、醫藥、建筑、美學、數學、哲學等30多個學科建立起橋梁。所以我們說貝殼不簡單,小小的貝殼里,藏著大大的世界。

著名生物學家、科學記者迪特瑪·邁騰斯博士曾說過:“提到軟體動物,許多人馬上就會聯想到那些黏糊糊的東西,在我們印象中軟體動物行動遲緩,看起來既枯燥又乏味,但事實并非如此。實際上,軟體動物是地球上最神秘、最迷人的居民。”
貝類的祖先在5億多年前就出現了,它們的生活習性隨種類的不同和地理分布各異而有所差別。從貝類第一次亮相開始,其生命形式的演變就走向了戲劇化的道路。基本的基因藍圖確立后,在數億年的時間里,貝類的頭、足等身體部位發生了各種各樣的變化。

貝類家族演化圖
如上圖所示,貝類共有7個綱:無板綱、單板綱、多板綱、腹足綱、掘足綱、雙殼綱、頭足綱,其中有殼的有5個綱:單板綱、多板綱、腹足綱、雙殼綱、頭足綱。
在龐大的貝類家族中,各種貝類雖然形態迥異,看上去沒有多少相似之處,但在千變萬化中卻藏有恒常之道——貝類的基本特征,如柔軟不分節的身體,使貝類區別于節肢動物、環節動物、哺乳動物。通常,我們把貝類的身體結構劃分為頭、足和內臟囊三個部分,這種劃分方法適用于多數貝類。
紀錄片《生命的形狀》這樣描述:“為什么有的物種長盛不衰,有的則頃刻滅亡?身體構造無與倫比的鸚鵡螺,小小的蛤,完美進化的魷魚,從它們身上我們能找到共同祖先的影子,身體結構說明了一切,它們都是軟體動物。事實證明,軟體動物是適應性很強的動物。”

雙殼類身體結構示意圖
自然界萬千生靈,唯有貝類死后留下的貝殼美麗依然,這是貝殼的神奇之處。貝殼之美,從顏色、花紋到形狀,超乎想象。
赤、橙、黃、綠、藍、靛、紫,幾乎自然界的所有顏色都能在貝殼上找到。有的貝殼是由兩種或兩種以上的顏色組成,有的貝殼雖然是同一種類但卻呈現完全不同的顏色。因此,貝殼有“大自然的調色板”之美譽。

如果你們曾經在海灘上撿過貝殼,那么一定見識過各種類型的貝殼。有些貝殼的殼面平滑有光澤,有些則色彩黯淡。近日,研究人員發現,通過紫外線及其他輔助手段就可以讓貝殼找回丟失的顏色,重新煥發光彩。
貝殼不僅有豐富多彩的顏色,還有像萬花筒一般千變萬化的花紋。貝殼的花紋有橫向花紋、縱向花紋、網狀紋、波浪紋、三角紋,還有很多不可思議的“風景畫”。

“曲線之美,乃作天成”,貝殼上的曲線無處不在,流暢的線條與曲面如同觸摸得到的旋律。

從左至右:白蘭地渦螺、雨絲蜑(dàn)螺、車輪螺、細紋玉螺、紫金鐘螺
貝殼中還有許多“圓點控”。各種顏色與圓點疊加,讓觀賞者產生視覺動感。圓點作為一種時尚設計元素,不是人類的專利喲,看,貝殼早已將圓點運用得爐火純青了。

從左至右:花鹿寶螺、瑪利亞寶螺、黑星寶螺、白星寶螺、芝麻芋螺
除去顏色、花紋,貝殼的造型也是千奇百怪,讓人浮想聯翩,可以說,貝殼本身就是鬼斧神工的“造型師”。

從左至右:漂亮的心鳥蛤、殺氣騰騰的蝎螺、翩翩起舞的巖石芭蕉螺、“維納斯女神的梳子”維納斯骨螺、光滑的馬丁長鼻螺、美若太陽的扶輪螺
貝殼的顏色、花紋、造型如此千變萬化,那它們是如何形成的呢?
貝殼一般由三層結構組成,分別是最外面的角質層、中間的棱柱層和里面的珍珠層。不是所有軟體動物的殼都有這三層,如烏賊就只有內殼,結構就相當于棱柱層和角質層,沒有珍珠層。

貝殼結構圖
貝殼的形成取決于外套膜,外套膜的最外層有一種特殊的腺細胞,能分泌出鈣化物和某些蛋白質,從而形成貝殼。外套膜整個表面的分泌物,促使貝殼厚度不斷增加,而外套膜邊緣的分泌物則使貝殼不斷變大,由此便決定了貝殼的形狀。在貝殼形成過程中,外套膜邊緣如果起皺拱起,就會導致貝殼長出棘刺、隆起物等。貝殼的顏色面積大小和形狀是由活化細胞的數量、空間排列結構和色素分泌持續的時間決定的,貝殼外層的多條深淺顏色相間、同心環狀的生長線也并不完全代表年齡。
貝殼的形成是由小到大螺旋上升的,也就是從殼頂以不同的形狀向上螺旋生長的。仔細觀察你會發現,貝類的螺旋部仿佛是一座有盤山公路的山,它的整個形成過程就像是圍繞一根假想的中軸線盤旋而行的,所以很多貝殼是螺旋形狀。
貝殼在形成過程中有時會遭遇災難,造成貝殼破損。但是不用為此擔心,貝類有從內部修繕“城堡”的能力。有的看上去很難修繕的部分也不成問題,因為外套膜擁有神奇的“自我修復術”。它會先分泌一層十字狀的結晶體以增加貝殼的強度,接著,再分泌一層物質,這層物質像是融合了蛋白質的“磚塊”,它們交錯相疊,這樣就能防止貝殼的裂痕繼續擴大。但在貝殼表面,這道裂痕卻會留下終身的印記。如此,我們便可以通過貝殼知道它的生存環境和生命狀態了。

旋梯螺
貝殼雖然用“顏值”征服了人類,但對貝類自身來說,最重要的還是貝殼的功用。貝殼可謂是貝類的“萬能神器”,每種貝類針對自身情況將貝殼利用到了極致。
1.貝殼作為一個固定結構,能為貝類的身體提供一定的支撐力,保證身體的穩定性。
2.貝殼包裹住貝類的身體,可以在一定程度上抵御敵人,有效防止貝類受到侵害。
3.對于雙殼類來說,兩片貝殼的閉合、身體縮回殼內,都是通過肌肉完成的,所以貝殼是肌肉依附的地方。
4.貝類可以借助貝殼打開獵物緊閉的殼瓣。
5.貝類可以把貝殼當作運動的輔助工具。

靠貝殼懸浮的鸚鵡螺
貝殼看似渺小,作用卻很大,它在海洋生態系統中扮演著重要角色。
貝殼隨著潮水在海灘和海水之間“遷徙”,是陸地和海洋之間的“中間人”。貝殼可以減輕海水對海灘的沖刷,防止海灘逐漸被吞噬,保證海灘的穩定性。貝殼自然分解之后,會釋放出碳酸鈣,為海灘上或海水里的生物提供鈣質,讓它們茁壯成長。
貝殼是很多海洋生物的家。無論是在海灘上還是在海水里,都有數不清的生物住在貝殼里。小魚可以用貝殼藏身,躲避危險;海鳥會用貝殼建巢;寄居蟹更是把貝殼當作自己的“小房子”,扛著到處走。很多貝殼聚集在一起還可以促進魚礁的形成,海藻附著在上面生長,海洋微生物、小螃蟹、小魚也都有了容身之所,形成了一個個生機勃勃的“小部落”。

把貝殼當房子的寄居蟹
貝殼還是海洋的“環保大使”。它可以分解油污、吸附重金屬,還能固碳,提高海洋吸收二氧化碳的能力,從而凈化海水。不僅如此,四處游動的貝類通過呼吸、排泄和鈣化,將二氧化碳“搬運”到海底,可以消耗海洋植物光合作用的產物,對海洋中的碳有很好的調節作用,是減輕溫室效應的“幕后英雄”。

◎人工魚礁
貝殼是自然循環中的重要一環。它可以讓海洋中的碳酸鈣濃度保持穩定,如果我們從大自然中帶走了太多貝殼,那么海水中碳酸鈣的濃度會相應下降,海洋生物的骨骼生長就會受到影響。長此以往,附近水域,尤其是淺海水域中的生物,無論是數量還是種類都會越來越少。依靠貝類生存的海藻、蝦、蟹、微生物等都會受到影響,整個海洋環境勢必進一步受到影響。
因此,千萬別小瞧小小的貝殼,其實它肩負著大大的海洋生態保護作用。保護海洋,從讓貝殼留在海灘開始。