螃蟹“夾疼”了達(dá)爾文

從加拉帕戈斯群島游歷歸來后，達(dá)爾文提出了著名的觀點(diǎn)“進(jìn)化創(chuàng)造了無盡的、美麗的形式”，潛臺詞是造物主的創(chuàng)造力是無窮無盡的，生物們長得千奇百怪，各不相同。不過，似乎有一類生物不太贊同這個(gè)觀點(diǎn)，它們進(jìn)化了五次，都長成了同一副模樣——那就是“螃蟹”家族。它們?yōu)楹午姁圻@副面孔？

不同的血源，同一副面孔

帝王蟹、寄居蟹、海綿蟹、瓷蟹、螃蟹……沿海地區(qū)的人們對這些張牙舞爪的生物一定是又愛又恨，它們鮮美的滋味讓人寧愿冒著可能被強(qiáng)壯有力的大螯夾斷手指的風(fēng)險(xiǎn)迎難而上。但是，老饕們吃了這么多的“螃蟹”，你知道它們并不都是螃蟹嗎？

螃蟹屬于甲殼類動(dòng)物中的十足目，因?yàn)樗鼈冇惺荒_——八條步行足、兩只蟹螯。與之相比，“假螃蟹”只有八只腳，最知名的代表就是帝王蟹，除了兩只修長的蟹螯，它只有六條腿用于行走。但是帝王蟹的腿關(guān)節(jié)特別靈活，因此它既可以橫著走，也可以豎著走，這也是其與真螃蟹不一樣的地方。還有一些假螃蟹，長著一副螃蟹的樣子，但它們其實(shí)是蝦的一種，比如生活在印度洋和太平洋海域交界處的紅斑新巖瓷蟹，在分類學(xué)上屬于鎧甲蝦總科。

但很顯然，除了一些細(xì)節(jié)上的不同外，不管是真螃蟹還是假螃蟹，它們最終都朝著“螃蟹”的樣子在生長：最初的螃蟹身材修長，后來為了生存的需要，慢慢把自己的身體往里收，變得更短更壯；尾巴越來越短，最后直接摺進(jìn)腹肚內(nèi)；腹部肌肉和神經(jīng)退化，逐漸萎縮折疊；腹甲硬化形成單片甲殼，稱為胸甲；背甲橫向擴(kuò)張，并且變得扁平，將全身包裹到硬殼中，讓捕食者無處下嘴;手臂變得越來越強(qiáng)壯，能夠輕松捕捉獵物，甚至劈開其他同類的硬殼。

長得像螃蟹，在生物學(xué)上有一個(gè)專有名詞，叫“蟹化”?？茖W(xué)家們認(rèn)為，假螃蟹們偷師了真螃蟹的蟹化技能，才將自己長成了螃蟹的樣子。那么，蟹化究竟是怎么發(fā)生的呢？

“蟹化”從何時(shí)起？

根據(jù)基因測序結(jié)果，科學(xué)家猜想，蟹化最早發(fā)生在2.5億年前。那個(gè)時(shí)候，我們還能一眼將真螃蟹和假螃蟹區(qū)分開來：最古老的真螃蟹出現(xiàn)在1.85億年前，那時(shí)的它們身體修長，不太像螃蟹，而最古老的假螃蟹生活在約2億年前，體形更像龍蝦。

后來，隨著生存壓力漸大，真螃蟹的祖先慢慢開始了蟹化：為了躲避天敵或者捕食小動(dòng)物，它們逐漸熟練地使用附肢潛沙挖洞、用附肢夾住獵物，附肢變得越來越強(qiáng)壯；在將頭部和胸部藏身在沙洞里的時(shí)候，暴露在外的尾腹部最容易成為被攻擊的目標(biāo)，于是尾腹部越縮越短，直至最終消失；變短的身體需要裝下盡可能多的身體器官，腹部成了螃蟹祖先們重要的身體部位，為了避免自己的腹部被劃傷、割裂，它們演化出了硬化的胸甲和背甲……

隨著時(shí)間的推移，蟹化的優(yōu)勢逐漸顯露出來：蟹形的身體更加適合在海底移動(dòng)和挖洞;蟹形動(dòng)物可以輕易地側(cè)向移動(dòng)，這有助于它們擴(kuò)大活動(dòng)范圍和躲避捕食者的攻擊；與非蟹形動(dòng)物相比，蟹形動(dòng)物的腹部更輕，移動(dòng)所需能量也更少。而且，雖然因?yàn)楦共课s，螃蟹們失去了用以游泳的尾扇，并且它們的身體也變得更加扁平，這些改變都不利于游泳，但反而有利于蟹形動(dòng)物開拓新地圖。現(xiàn)在，全球有超過7250種蟹類，它們的生境多種多樣，海洋、沙灘、樹林、高山以至河溪都能看到“螃蟹”的身影。

蟹化不僅形成了強(qiáng)大的防御能力，形成的攻擊能力也不容小覷。根據(jù)獵物的不同，“螃蟹”還進(jìn)化出了形態(tài)多樣的蟹鉗，較大的螯往往有壓碎食物的功能，配上可緊閉的鉗齒來粉碎獵物堅(jiān)硬的甲殼；較小的螯作用像剪刀，以窄而尖利的鉗齒撕開獵物的肉。東南亞海域的灘涂濕地上分布著一種紅樹林蟹，它們的螯往往大而重，而且?guī)в屑庵负妄X裂，用以撕裂和切割樹葉。

這些特性賦予了螃蟹強(qiáng)大的適應(yīng)能力，讓它們在“物競天擇，適者生存”的殘酷自然法則下頑強(qiáng)地生存至今。因此，在歷史長河中，“蟹化”在進(jìn)化中被多次選擇，很多體形細(xì)長的十足目動(dòng)物都向螃蟹的形狀演化：除了真螃蟹外，至少有四組螃蟹——海綿蟹、瓷蟹、帝王蟹和澳大利亞毛石蟹——它們以大致相同的方式、完全獨(dú)立地從蝦的模樣進(jìn)化成了類蟹形態(tài)。

螃蟹并不孤獨(dú)

選擇同一副面孔的并不只有螃蟹家族，我們所屬的哺乳動(dòng)物大家庭也常常發(fā)生“撞臉”事件。

現(xiàn)存哺乳動(dòng)物被分為兩大類：胎盤動(dòng)物（包括人類）和有袋動(dòng)物。1億多年前，這兩類動(dòng)物從同一個(gè)共同祖先進(jìn)化而來，原本它們應(yīng)該走上同一條演化道路，可惜地理隔絕生生將它們劈成了兩支，有袋動(dòng)物被隔離在了澳洲大陸（美洲也有一些例子），胎盤動(dòng)物則在另一片廣闊的大陸。這種隔離導(dǎo)致了哺乳類幾乎完全獨(dú)立的進(jìn)化“實(shí)驗(yàn)”：雖然在生殖方式上，哺乳動(dòng)物分成了有袋和無袋兩種類型，但兩個(gè)版本中都進(jìn)化出了外形和結(jié)構(gòu)幾乎一模一樣的鼴鼠、老鼠、食蟻獸、鼯鼠、貂、狼……就拿于1936年滅絕的袋狼來說，其頭骨和牙齒等與普通狼的相比，細(xì)節(jié)驚人相似。

獨(dú)立進(jìn)化但異常相似的不僅是外貌形態(tài)，還有器官和其他結(jié)構(gòu)。人類擁有復(fù)雜的眼睛，帶有晶狀體、虹膜和視網(wǎng)膜。魷魚和章魚是軟體動(dòng)物，與蝸牛和蛤蜊的親緣關(guān)系更近，它們也進(jìn)化出了具有相同組件的眼睛。更普遍地說，眼睛在不同的動(dòng)物群體中可能已經(jīng)獨(dú)立進(jìn)化了多達(dá)40次，即使是沒有大腦的箱形水母，其四只觸手的底部也有帶晶狀體的眼睛。趨同進(jìn)化也發(fā)生在分子水平上。眼睛中的視蛋白分子將光子轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，使人類能夠看到，這一過程與箱形水母中的視蛋白分子所進(jìn)行的非常相似。這一切都意味著，進(jìn)化有時(shí)候僅僅只有一條單行道。

（楊樂摘自《大科技》2023年第4期）