动物最重要的器官就是嘴巴,因为无论什么动物都需要进食,而进食离不开口。不过,在整个的动物界口的进化可以说是五花八门,似乎只有脊椎动物比较统一,基本上都是上下开合的,这到底是为啥呢?我们一起来探讨一下这个有意思的问题。
动物界五花八门的嘴根据动物学家们的统计数据来看,目前地球上已知的动物种类超过了150万种,它们共同的组成了动物界。不过,根据进化的分支不同,动物界又分成了35个门70多个纲350个目,我们人类就是灵长目的一员,可见我们在动物界只是冰山一角。
动物不同的进化方向就注定了它们的差异性会越来越大,虽然进食都靠嘴,但是嘴却各有不同。在我们的印象中,动物的嘴巴好像上下开口的多,但其实上下开口往往是脊椎动物亚门下动物的嘴部特征,而脊椎动物只是动物界35个门其中一个,真正是嘴巴上下开合的只有4.69万种。
放眼整个动物界,其实左右开合的嘴巴才是常态,因为我们能看到的昆虫,比如整个的鞘翅目,它们的嘴巴都是左右开合的,种类超过了35万种。除了鞘翅目昆虫外,膜翅目、整个的蛛形纲这些动物绝大多数都是左右开口的嘴巴,总种类数量超过了80万种,这就是说在整个动物界嘴巴左右开合的占比超过了一半。
说完了左右开合,按理说就轮到上下开合的了,但先别急,因为吸管式嘴巴的动物不愿意,上面说到鞘翅目、膜翅目的昆虫,在昆虫界还有几个大类群,就是常见的飞蛾所在的鳞翅目,它们基本上都是虹吸式口器,它们的口器都特化为吸管式,以吸食植物的汁液为食,它们的种类超过了20万种。
除了鳞翅目昆虫外,我们常见的蚊子所在的双翅目以及蝉所在的同翅目下的多种昆虫都是刺吸式的口器,它们的口器相比较上面的虹吸式,多了一个带刺或尖的结构,能够吸食有外壳保护的动植物的汁液,比如蚊子就能悄无声息的刺开我们的皮肤吸食血液,蝉也能轻松的刺开树皮喝树木的汁液等等,这类口器的昆虫约有9.5万种。
说完了前两名,来到第三名,第三名其实是不太规则的嘴巴,但从整体上看呈圆形,比如脊椎动物中的圆口纲、绝大多数的低等动物(刺胞动物、线性动物、环节动物等等)都是圆形的嘴巴,只不过,它们有的是纯圆形的,有的是跟花瓣一样凑成圆形的。这类动物的种类超过了10万种。
圆形嘴巴的代表之一水熊
由此可见,虽然我们常见的动物嘴巴都是上下开合的,但事实上在整个动物界的进化上,上下开合的嘴巴只能排在动物界的最末位,这是因为节肢动物相比较脊椎动物要更加繁盛,虽然它们没有占据太多的生态位,但是它们以种类多、数量多、体型小,依然在整个地球上占据重要的地位。
为什么脊椎动物的嘴巴多是上下开合的?从上面简单的介绍我们可以发现一个问题,那就是无论是什么形状的嘴巴都有动物进化出来,这就证明嘴巴的开合和形状并没有什么必须性,既然如此,为何脊椎动物的进化相对统一呢?这其实与脊椎动物的祖先有关。
任何的生命离不开细胞,而在地球生命进化史上,第一个细胞出现是在距今约35亿年前(证据是澳大利亚瓦拉翁纳群中的丝状细菌化石),这就是最古老的原核生物。之后,一部分原核生物进化出了光合作用的能力,才有了藻类生物,进而进化成真核生物(13亿年前)。
但是从真核生物进化成低级动物,它们用了至少7亿年的时间,因为最早的动物化石是距今6—7亿年澳大利亚的伊迪卡拉动物群,其中包括了腔肠动物的似水母类、海鳃类、环节动物和少量节肢动物为主。
当然,此时离脊椎动物还有很远,因为从低级动物还有一个过渡阶段-海洋无脊椎动物,直到5.3亿年前后才出现最早的脊椎动物鱼类。不过,它们与如今的鱼类还不一样,它们是无颌鱼类,比如在我国早寒武世澄江生物群中发现的昆明鱼和海口鱼。
昆明鱼
此时的它们嘴巴开合的方向还是不明显的,到了4.1亿年前后,有颌鱼类终于进化出来的,比如奇迹秀山鱼,而这些原始的有颌鱼类才是如今脊椎动物的最早的祖先,也就是说,它们当时口的形态就决定了这些无论是生活在水中还是后来登陆的动物的嘴巴的大致形态,所以,让我们来看一下它们的颌是怎么来的?
有颌鱼类的下颌是由它们的第一鳃弓进化而来的,而鱼类的重要器官集中在头部的上方,在进化时,显然第一鳃弓的进化不会在头顶上,又因为对称性,也不能进化到两侧,所以就只有进化到了下方了。
奇迹秀山鱼
进化到下方的第一鳃弓其实就决定了绝大多数脊椎动物的口裂方向了,也就是从嘴巴中心向两侧去裂开,然后嘴巴的开合就只能是上下开合了。
而相比较而言,其他没有进化出颌这个部位的动物,它们的嘴巴就要随便多了,既有上下开合、左右开合、也有各种花式开合的。当然,也有一些脊椎动物不按常理出牌,比如我们餐桌上比较常见的比目鱼,这货干脆就把身体一扁、头一歪,把嘴巴也横置了,那么,像它这种动物,张开嘴巴时到底算什么开合呢?
因此,绝大多数动物的嘴巴开合并不是自己决定的,而是跟自己古老的祖先有关,当然它所处的环境、食性也会一定程度的影响它的嘴巴形态。不管怎么说,上下开合的脊椎动物算是比较先进的,毕竟在生命进化上,有颌可是一个进化史上的里程碑,你说呢?