螃蟹“夾疼”了達爾文

從加拉帕戈斯群島游歷歸來后，達爾文提出了著名的觀點“進化創造了無盡的、美麗的形式”，潛臺詞是造物主的創造力是無窮無盡的，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觀點，它們進化了五次，都長成了同一副模樣——那就是“螃蟹”家族。它們為何鐘愛這副面孔？

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壯有力的大螯夾斷手指的風險迎難而上。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？

螃蟹屬于甲殼類動物中的十足目，因為它們有十只腳——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。但是帝王蟹的腿關節特別靈活，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，在分類學上屬于鎧甲蝦總科。

但很顯然，除了一些細節上的不同外，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，最后直接摺進腹肚內；腹部肌肉和神經退化，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，在生物學上有一個專有名詞，叫“蟹化”?？茖W家們認為，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，蟹化究竟是怎么發生的呢？

“蟹化”從何時起？

根據基因測序結果，科學家猜想，蟹化最早發生在2.5億年前。那個時候，我們還能一眼將真螃蟹和假螃蟹區分開來：最古老的真螃蟹出現在1.85億年前，那時的它們身體修長，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，附肢變得越來越強壯；在將頭部和胸部藏身在沙洞里的時候，暴露在外的尾腹部最容易成為被攻擊的目標，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……

隨著時間的推移，蟹化的優勢逐漸顯露出來：蟹形的身體更加適合在海底移動和挖洞;蟹形動物可以輕易地側向移動，這有助于它們擴大活動范圍和躲避捕食者的攻擊；與非蟹形動物相比，蟹形動物的腹部更輕，移動所需能量也更少。而且，雖然因為腹部萎縮，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物開拓新地圖?，F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。

蟹化不僅形成了強大的防御能力，形成的攻擊能力也不容小覷。根據獵物的不同，“螃蟹”還進化出了形態多樣的蟹鉗，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，而且帶有尖指和齒裂，用以撕裂和切割樹葉。

這些特性賦予了螃蟹強大的適應能力，讓它們在“物競天擇，適者生存”的殘酷自然法則下頑強地生存至今。因此，在歷史長河中，“蟹化”在進化中被多次選擇，很多體形細長的十足目動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、完全獨立地從蝦的模樣進化成了類蟹形態。

螃蟹并不孤獨

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

現存哺乳動物被分為兩大類：胎盤動物（包括人類）和有袋動物。1億多年前，這兩類動物從同一個共同祖先進化而來，原本它們應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，有袋動物被隔離在了澳洲大陸（美洲也有一些例子），胎盤動物則在另一片廣闊的大陸。這種隔離導致了哺乳類幾乎完全獨立的進化“實驗”：雖然在生殖方式上，哺乳動物分成了有袋和無袋兩種類型，但兩個版本中都進化出了外形和結構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，細節驚人相似。

獨立進化但異常相似的不僅是外貌形態，還有器官和其他結構。人類擁有復雜的眼睛，帶有晶狀體、虹膜和視網膜。魷魚和章魚是軟體動物，與蝸牛和蛤蜊的親緣關系更近，它們也進化出了具有相同組件的眼睛。更普遍地說，眼睛在不同的動物群體中可能已經獨立進化了多達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。趨同進化也發生在分子水平上。眼睛中的視蛋白分子將光子轉化為化學能，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行的非常相似。這一切都意味著，進化有時候僅僅只有一條單行道。

（楊樂摘自《大科技》2023年第4期）