撰文/那顏

骨骼說的話

撰文/那顏

為什么鯨類長得很大， 蝦卻長不大？

為什么同為軟體動物，烏賊跑得快，硨 卻跑不動？

為什么不是骨頭越硬，“ 頭”也就越硬呢？

……

且聽——

骨骼是為生物體提供支持作用的生命系統(tǒng)，最主要的功能就是支撐。作為一種支撐系統(tǒng)，骨骼的存在能使生物體的結(jié)構(gòu)更符合力學(xué)原理。由于海洋提供了浮力支撐，海洋動物的骨骼結(jié)構(gòu)沒有陸地動物那么堅固。

從化學(xué)成分組成來看，骨骼可分為以無機礦物碳酸鈣、磷酸鈣和硅質(zhì)為主的骨骼和有機質(zhì)、幾丁質(zhì)為主的骨骼；從生物進(jìn)化順序來看，以無機礦物為主要成分的骨骼出現(xiàn)較早，以有機質(zhì)為主要成分的骨骼出現(xiàn)較晚；從數(shù)量來說，大多數(shù)無脊椎動物的骨骼都是主要成分為無機礦物的外骨骼，幾丁質(zhì)的外骨骼僅見于較高等的無脊椎動物，如甲殼動物等。

寒武系最底部的“小殼化石”，是已知的最早具有硬質(zhì)外骨骼的動物化石。這是一些只有幾毫米長的錐形或異形小管，其礦物成分是碳酸鹽或磷酸鹽。

大不大，骨骼說了算

或許你也曾迷惑過，同在一個海洋世界，為什么須鯨是龐然大物，磷蝦卻是迷你小個子。冥冥中，是什么決定了它們的大小呢？其實，決定大小的秘密就在它們的骨骼上。

海洋動物的骨骼可分為外骨骼和內(nèi)骨骼，外骨骼包裹整個身體，能容納所有器官，雖然保護(hù)度較高，卻也限制了海洋動物的體形；內(nèi)骨骼僅能保護(hù)一些重要器官，雖然保護(hù)性不及外骨骼，卻在一定程度上不會限制海洋動物的體形。在骨骼大小相同的情況下，大型的外骨骼與內(nèi)骨骼相比所能支持的重量相對較小。因此大型海洋動物都是內(nèi)骨骼，而無脊椎動物則是外骨骼。

外骨骼在給海洋動物提供保護(hù)的同時，也限制了它們的生長。那些不甘于一輩子“身材”迷你的外骨骼動物，就會采用“蛻皮”來應(yīng)對。當(dāng)長到一定時候，它們會“脫掉”已經(jīng)不夠大的外骨骼，生出新的外骨骼。剛長出的外骨骼是軟的，得等到硬化完成后才算真的成功了。新長成的外骨骼比之前的要大一些，能提供足夠的生長空間。對于這些動物來說，蛻皮是它們最脆弱的時候。

長殼的軟體動物就比較幸運了，因為它們的外殼能隨著身體一起生長，具體表現(xiàn)為外殼的直徑增大、形狀不變。這些幸運兒不需經(jīng)歷痛苦的蛻皮過程，只要舒舒服服地呆在“屋子”里就行了?；蛟S是出于羨慕和嫉妒吧，寄居蟹并不滿足于自身堅硬的外殼，它們強占了軟體動物的“屋子”，以構(gòu)成雙重防御體系。

快不快，骨骼說了算

同為軟體動物，貝類的移動速度慢得讓人發(fā)指，而烏賊、章魚卻能在眨眼間“跑”得不見蹤影。你知道軟體動物的運動速度是由什么決定的嗎？答案就在它們的骨骼上。

外骨骼的好處在于支撐、運動和防護(hù)三合為一，壞處也很明顯，除了影響長個子之外，也直接影響了海洋動物的運動能力。這在軟體動物的身上表現(xiàn)得尤為明顯：厚重的外殼影響了運動能力，可外殼輕薄又減弱了防護(hù)能力。這簡直就是一對不可調(diào)和的矛盾。

進(jìn)化的過程中，軟體動物中就出現(xiàn)了兩種極端的現(xiàn)象：加固外骨骼，重點凸顯防護(hù)能力；放棄外骨骼，重點凸顯運動能力。前者的代表是硨磲，后者的代表則是烏賊。厚重堅實的外殼最大程度地保護(hù)了硨磲，卻也讓它付出喪失運動能力的代價。烏賊放棄了堅硬的外骨骼，獲得的是高速率的移動。在柔軟的肢體缺少保護(hù)時，“跑”得快便成為了最有用的護(hù)身法寶。

硨磲的貝殼又厚又沉，并且能隨著年齡的增加而增厚。烏賊的貝殼退化后變成了一片白色的內(nèi)骨，被稱為“海螵蛸”。與烏賊做出了類似選擇的，還有魷魚與章魚等軟體動物。與體內(nèi)仍有明顯貝殼殘留的烏賊相比，它們放棄得更徹底，魷魚的內(nèi)骨骼只是像葉子似的薄片，而章魚更絕，壓根兒就沒有內(nèi)骨骼。

為了跑得快，烏賊放棄了外骨骼。

硨磲選擇更厚的外殼，放棄了運動能力。

四點蝴蝶魚

四點蝴蝶魚的x光片

角蝶魚

角蝶魚的x光片

比目魚

比目魚的x光片

強不強，骨骼說不算

內(nèi)骨骼的出現(xiàn)要晚于外骨骼，且僅見于較高等的生物，如魚類、哺乳類等脊椎動物亞門的成員。與支撐、運動和防護(hù)三合為一的外骨骼相比，內(nèi)骨骼的主要功能是支撐和運動，防護(hù)功能已經(jīng)由皮膚來承擔(dān)。

節(jié)肢動物的外骨骼是以有機質(zhì)幾丁質(zhì)為主

作為脊椎動物亞門中最龐大的家族，魚類擁有典型的內(nèi)骨骼系統(tǒng)。它們的骨骼按性質(zhì)可分為軟骨和硬骨兩大類。軟骨魚類終生保持軟骨，軟質(zhì)中因有石灰質(zhì)的沉淀物，又叫“鈣化軟骨”；硬骨魚類的骨骼主要是硬骨，可分為軟化硬骨和膜骨兩種。其中軟化硬骨是在軟骨原基上骨化形成的，而膜骨則是由真皮和結(jié)締組織直接骨化形成的。無論軟骨魚類還是硬骨魚類，其骨骼都可分為中軸骨骼和附肢骨骼兩部分。中軸骨骼包括頭骨和脊椎兩種。

硬骨魚類是脊椎動物中頭骨數(shù)目最多的一類動物?，F(xiàn)代硬骨魚類的頭骨由130塊左右骨片組成，原始硬骨魚類的頭骨可多達(dá)180塊。與硬骨魚類相比，軟骨魚類的頭骨構(gòu)造就簡單多了。大多軟骨魚類的腦顱是一個軟骨腔，構(gòu)造簡單，無分界和縫合，僅背面留有腦囟由膜覆蓋，因此被稱作“軟顱”。

從魚類開始，脊椎的基本結(jié)構(gòu)已形成。無論軟骨魚類還是硬骨魚類，脊柱都是由許多塊椎骨彼此連結(jié)而成的一條柱狀骨，具有支撐身體、保護(hù)脊髓和主要血管的功能。魚類的脊椎骨形狀很特別，因其前后兩面都向內(nèi)凹陷而被稱為“雙凹椎體”。魚類的肋骨與脊椎骨的橫突相連，相比之下硬骨魚類的肋骨大都較發(fā)達(dá)。這種結(jié)構(gòu)也是魚類所特有。

魚類的附肢骨骼就是鰭骨骼，除了硬骨魚類的肩帶與頭骨相連以外，所有的附肢骨與脊柱均沒有直接聯(lián)系。這是魚類的運動方式（游泳）決定的，也是魚類的典型特征之一。

在魚類的世界里，骨頭硬不硬，并不代表武力值的大小。骨頭軟的，并不一定好欺負(fù)；骨頭硬的，也不代表就強大。軟骨魚類中，無論板鰓亞綱麾下還是全頭亞綱麾下，都沒有好欺負(fù)的孬種。畢竟，誰也沒聽說過鯊魚會被蝴蝶魚欺負(fù)。

透不透，都是水骨骼

你曾看過瑪雅人的水晶頭骨嗎？是否曾驚訝于它們的晶瑩剔透？其實在海洋世界里，也有長著水晶骨骼的動物，比如晶瑩剔透的水母。

晶瑩剔透水骨骼

很多人覺得水母沒有骨骼，因為它全身都軟綿綿的。其實不然，軟綿綿的水母也有骨骼，這種骨骼被稱為“水骨骼”。顧名思義，這種水骨骼與液體有關(guān)。它是海洋動物體內(nèi)受微壓的液體和與之頡頏的肌肉，加上表皮及其附屬的角質(zhì)層的總稱。

水骨骼與外骨骼、內(nèi)骨骼并稱為三大骨骼系統(tǒng)。與其他兩種骨骼的主要區(qū)別是，水骨骼沒有堅硬的支撐結(jié)構(gòu)。像水母這樣擁有水骨骼的海洋動物，通過體腔內(nèi)的液體所提供的靜水壓來支撐身體，并通過收縮液囊周圍的肌肉來實現(xiàn)移動。

與外骨骼和內(nèi)骨骼相比，水骨骼讓人覺得有些陌生，似乎比較小眾。其實不然，擁有水骨骼的海洋動物還不少呢。除了之前提到的軟體動物以及棘皮動物和節(jié)肢動物外，其他無脊椎動物大多都擁有水骨骼。這其中就包括大家熟悉的水母、珊瑚蟲、水蛭等。當(dāng)然啦，水骨骼并不一定都是晶瑩剔透的。但不管這副骨骼透不透，只要是符合水骨骼的特征就一定是水骨骼了。