是否地球大多数动物的嘴是上下开合的?为什么鲜有左右开合?

是否地球大多数动物的嘴是上下开合的?为什么鲜有左右开合?

瞻云,先让一部分知识有趣起来

节肢动物把嘴型都玩出了花,你却在问上下左右。

首先,提问就完全相反,地球上嘴左右开合的动物种类最多,足足占到了所有动物种类的 50%:

宇宙第一大目,鞘翅目,35 万多种。

鞘翅目全部是咀嚼式口器,甚至就连有着长鼻子(错了,这是人家的嘴)的竹象鼻虫,都是咀嚼式口器。

鳞翅目,虽然成虫是虹吸式口器,但幼虫一般可看做咀嚼式口器,20 多万种。

膜翅目,12 万种,有咀嚼式口器(蚂蚁)和嚼吸式口器(蜜蜂),但都是左右开弓。

整个蛛形纲(7 万种)+ 整个多足纲(1.5 万种),绝大多数都是左右开合的口器。

其它种类的节肢动物过于庞杂或者数量不大,哪怕不再统计,左右开合的都已经到 75 万种,而人类已知的动物种类也仅仅 150 万种,占了足足一半。

那上下开合的嘴能排到第二吗?

也差远了。

基本上也就整个脊椎动物压门的动物,嘴是上下开合的,总共也只有 4.69 万种。

排在第二位的是圆管状的嘴巴,总计达到 30 万种,占所有已知动物物种的 20%。

其中鳞翅目成虫,虹吸式口器,20 多万种。

刺吸式口器的,总共大约有 10 万种。其中同翅目(蝉以及蝉的并系类群物种),4.5 万种。

双翅目中蚊类为刺吸式,预估整个双翅目刺吸式口器 5 万多种:

排在第三的是圆形的嘴,至少超过 10 万种:

低等动物,例如扁形动物门、线形动物门、刺胞动物门,环节动物门,以及部分软体动物门,这些动物全部加起来,预估 10~20 万种。

虽然说这些动物的嘴是圆形,但其实从细节上,还可以划分出无数种类型来:

猜猜看这是什么动物的嘴?

基本上高等动物身体内都存在低等动物的寄生虫,低等动物的个体数量远远超过高等动物的数量,而且是数量级的差距。所以,从个体数量来看,圆形嘴的动物将是地球上最多的。

排在第四的是刮吸式口器,双翅目幼虫基本都是刮吸式口器,累计 8.5 万种。

最后我们以物种数量来排的话,嘴型(口器)排行榜为:

左右>圆管>圆形>刮吸>上下

也就是说,把虹吸和刺吸两种口器合并后,脊椎动物上下式口器才能拍到第五。当然,这也是很粗糙的归类,如果进行细分,上下嘴型的排名还会大大延后。如果按照个体数量来算,排名就更不知道到哪里去了。

最后再来谈谈,为什么不同动物的嘴,进化出了不同形状?

大约在 6.5 亿年前后,随着刺胞动物(水母等)的出现,动物们诞生了最早的口,这便是原口。

再之后,才进一步分化出了原口动物后口动物

原口从刺胞动物演化出来时,既是口也是肛门。原口动物,直接把它作为口用,再开了一个肛门。而后口动物,则把原口作为肛门用,再开了一个口。

无论开口方式怎么样,圆管状都是生物力学上最为优秀且基础的结构。

哪怕直到今天,所有动物的消化道主体结构依旧是圆管状的。即便能拉出方形便便的袋熊,消化道也是圆管状的。只不过它的其消化道很长,肌肉厚度不同,且肌肉不规则收缩,从而最终塑造出了方形便便。

袋熊和它的便便

动物嘛,最大的人生目的就是吃和繁殖。

因为吃和繁殖,各自在不同的环境塑造下,嘴和附件结构发生了生物力学的不同变化。

认为动物大多数嘴都是横的,其实是最大的误解。

切确的说,只有陆生脊椎动物(甚至不能推广到所有鱼类,更不用说整个脊索动物)的嘴才主要是横的。虽然大型动物主要分布在脊椎动物亚门,但作为亚门其实仅仅是动物中的一个小分支而已。

大量动物原始的圆嘴就不说了,以最大的节肢动物门(占动物总数的 80%以上)来说,仅仅昆虫(占动物总数的 50%)便有:

什么咀嚼式(蝗虫)、虹吸式(蝴蝶)、嚼吸式(蜜蜂)、刺吸式(蚊子)、舐吸式(苍蝇)……因为丰富的生境压力,从而演化出了丰富的口器。

哪怕更原始的节肢动物,虾蟹的口器,你甚至说不上究竟是横的还是竖的。

即便节肢动物的远祖奇虾(也有观点认为奇虾尚还不是节肢动物),那口器也绝对一副外星生物的样子,谈不上什么横竖。

至于归类同样长期说不清的欧巴宾海蝎,这口器估计横竖都可以。

那为什么人类的嘴就是横着的呢?不得不先说说脊索动物的演化。

提到脊索动物,不得不想到一个极端的例子,放弃了头部直接营固着生活的尾索动物躺平大师——海鞘。

看着像嘴的部分,并不是真的嘴

这货完全依靠浮游生物和有机物维持生命,连嘴都丢掉了。

脊椎动物的发展方向倒是正常很多,但早期也只能是原始的圆嘴,最多只能再圆嘴的基础上,加一些特殊的附件,例如圆口纲的七鳃鳗。

毕竟七鳃鳗结构简单,要生活只能利用尖牙固定在鱼类身上了。

相比起盲鳗那种直接钻入体内取食内脏的,算是很不粗暴了。

那脊椎动物是什么时候出现横着口裂的嘴呢?

当然是有颌鱼类的诞生。

4.3 亿年,早期鱼类演化出了初始全颌鱼。

从此以后,所有的脊椎动物都有了横着的口裂

下颌是通过第一鳃弓演化而来。

而各种鳃弓又是从原始后口动物鳃孔演化而来。

嘴裂是横的,是不是因为竖着食物会掉落呢?

其实,根本原因是初始全颌鱼是由第一鳃弓诞生的下颌,本身就只能在下方。

那为什么只能在下方呢?

因为鱼类生活在海洋里,中枢神经和眼睛都是集中在头部,鱼在水中依靠的是流体力学,所以演化成了梭形,为了保证优秀的生物力学的属性,鳃弓不可能单独出现在某一侧或头顶,而是只能出现在下方。

但如果生境选择足够的复杂,哪怕在有下颌的基础上,也能演化出稀奇古怪的嘴部形状。

哪怕陆生的食蚁兽,都能再次特化成偏圆管的嘴部。

它其实依旧还有小小的嘴巴在前段,但继续特化并不排除未来会消失的可能

总的来说,第一鳃弓决定了脊椎动物口裂的基础。

同源异型基因 Hox 基因控制着生物身体的一部分变形,Hox 基因控制着早期与鱼类鳃弓的形成。Hox 基因受到抑制后,反而促进了颌的发育。

作为初始全颌鱼的后裔,后来所有动物的嘴都只能在原来颌拱的基础上添砖加瓦,横裂的基础自然无法改变。

人类作为脊椎动物之一,嘴自然也只能是横着的了。

而我们看世界,往往具有定式思维……首先是人本位,其次是哺乳动物本位,再其次是脊椎动物本位,或者宏观动物本位。

但其实,无论从物种数量,个体数量,甚至是碳总量来说,我们都不是大多数。