蝸牛殼的螺旋線

1、一場清瀝的春雨過，幾只小巧可愛的蝸牛順著濕潤的墻壁慢慢爬行，我們細(xì)細(xì)觀察這只努力向上爬行的小家伙，會發(fā)現(xiàn)蝸牛殼的形狀也是精巧的螺旋，這有其中有什么令人驚奇的奧秘嗎？蝸牛從孵化出來便有殼，殼是蝸牛的重要特徵與構(gòu)造，也是蝸牛的重要分類依據(jù)。就如同蝸牛的招牌般，每種蝸牛的殼都長得不一樣，有不同的大小、形狀、構(gòu)造與顏色，我們可以藉由殼來區(qū)分蝸牛的種類。但對蝸牛而言，殼主要的功能，是在保護(hù)柔軟的身體與內(nèi)臟。殼就像蝸牛永久居住的房子，不但可以遮風(fēng)避

2、雨，更可以躲避敵害，更可以避免體內(nèi)水分過度散失，這是蝸?？梢猿晒Φ顷懮畹闹匾獧C制之一。仔細(xì)觀察我們發(fā)現(xiàn)蝸牛房子的旋轉(zhuǎn)方向多是“右旋”的，但也有一些喜歡“標(biāo)新立異”的家伙的房子是“左旋”式的。那么蝸牛殼為什么是螺旋式生長？原來，這跟蝸牛自身進(jìn)化有關(guān)?？茖W(xué)家告訴我，小小蝸牛殼增生組織的幾何順序是標(biāo)準(zhǔn)的對數(shù)螺旋線，我們看到的蝸牛殼的結(jié)構(gòu)一部分是舊的，一部分是新的新的部分是通過衍生物連續(xù)地增長，長在舊的部分上，往復(fù)不斷地從小到大，就形成了標(biāo)準(zhǔn)

3、的對數(shù)螺旋線。而且新增生出來的每部分均嚴(yán)格按照原先已有的對數(shù)螺旋線結(jié)構(gòu)增生，從不改變就像地球按固定軌道圍繞太陽旋轉(zhuǎn)一樣，有趣的是蝸牛殼的我從中總結(jié)出原因，殼先是長圓錐形無螺旋線存在缺陷，后殼從頂端開始做平面盤旋出現(xiàn)螺旋線但有問題，最后沿一中心軸由上向下螺旋盤旋呈現(xiàn)在的低圓錐形；進(jìn)化使殼的直徑減少，殼內(nèi)容積不變，殼的牢度增加。但還有不足，殼軸不能垂直于身體的長軸，而要傾斜于身體長軸，使增大的內(nèi)臟囊的重心移到了近前端才有利于蝸牛的運動，所以

4、看見螺旋式殼不正有點傾斜。有趣的是它可以幫助蝸牛躲避危險、保護(hù)內(nèi)臟。離開殼蝸牛是無法生存的。（如冬、夏眠）殼是蝸牛最主要的特征，我特別注意觀察殼，發(fā)現(xiàn)蝸牛殼的共同特點：有一道右旋的螺旋線。（少數(shù)左旋殼蝸牛沒見到）觀察中產(chǎn)生疑問仔細(xì)觀察我們發(fā)現(xiàn)蝸牛房子的旋轉(zhuǎn)方向多是“右旋”的，但也有一些喜歡“標(biāo)新立異”的家伙的房子是“左旋”式的。那么為什么同一種類的蝸牛的房子的旋轉(zhuǎn)方向是一致的呢？我們又該怎樣區(qū)分“左旋”式和“右旋”式的蝸牛呢？原來，這跟

5、蝸牛進(jìn)化有關(guān)。我從中總結(jié)出原因，殼先是長圓錐形無螺旋線存在缺陷，后殼從頂端開始做平面盤旋出現(xiàn)螺旋線但有問題，最后沿一中心軸由上向下螺旋盤旋呈現(xiàn)在的低圓錐形；進(jìn)化使殼的直徑減少，殼內(nèi)容積不變，殼的牢度增加。但還有不足，殼軸不能垂直于身體的長軸，而要傾斜于身體長軸，使增大的內(nèi)臟囊的重心移到了近前端才有利于蝸牛的運動，所以看見螺旋式殼不正有點傾斜。殼皮、生長線、螺層數(shù)蝸牛的殼是由另一個構(gòu)造「外套膜」所分泌與制造，主要成份為堅硬的碳酸鈣與貝殼質(zhì)

6、。經(jīng)由外套膜的分泌制造，殼可以增厚與變大，如遇到小破損，也可以經(jīng)由外套膜加以修補。殼的表面常覆蓋著一層「殼皮」，是由一種硬蛋白所組成，如果殼皮受損或脫落，無法再生修補。大部份的蝸牛，殼都是以螺旋方式生長；在蝸牛的成長階段中，殼一層一層地螺旋增加。但由於蝸牛的生長過程會歷經(jīng)許多時期，如繁殖期、休眠期等，以及氣候變化及食物豐寡等各種因素，造成殼的生長速度不同，因而會在殼的表面形成疏密相間的縱向「生長線」。直到蝸牛長至成體，殼的螺層便不再累進(jìn)

7、。每個種類的蝸牛，殼的「螺層數(shù)」是固定的特徵，有些種類螺層數(shù)多，有些種類比較少，但如果遇到環(huán)境不適等天災(zāi)人禍，螺層數(shù)多少會有些許差異（可能加減12層或1層）。由於蝸牛的殼，是從蝸牛一出生就伴隨它們成長的構(gòu)造，所以蝸牛不會像寄居蟹般，每隔一段時間就需要更換較大的殼，以容納不斷長大的身軀。所以，如果硬將蝸牛從殼移出，蝸牛只有死亡一途。殼胚、殼柱、殼臍蝸牛出生時就帶有幾層的殼（螺層數(shù)因種類而異），這時的殼稱為「殼胚」，蝸牛的軟體與內(nèi)臟已經(jīng)藏於

8、其中。而殼的最頂端，就是殼開始螺旋的地方，稱為「殼頂」。隨時間的成長，殼順著螺旋的方向，一層一層地往下增加。螺層與螺層間的交界，稱為「縫合線」，有些種類各螺層略為突出，所以螺層間明顯，縫合線較深，反之有些種類則各螺層平緩，所以縫合線較淺。殼螺旋至最底層，稱為「體螺層」，蝸牛縮進(jìn)殼內(nèi)時的軟體，多是藏於其中。體螺層之上的螺層稱為「次體螺層」，蝸牛的主要內(nèi)臟器官，則在此螺層之中。而殼的最底部稱為「殼底」，殼頂與殼底間的高度稱為「殼高」，同樣種