嘴巴的故事:嘴和肛门装反了原来这么厉害——后口动物的征途

在之前的文章中,我们说过了眼睛、脊椎的故事,那么今天我们就来讲一讲关于嘴巴的故事吧。我们都知道嘴巴对于我们来说有多重要,没有了嘴我们就不能骂人,没有了嘴我们就不能吃东西,毕竟我们不能像植物那般只需要晒晒太阳,呼吸呼吸二氧化碳就能成活。嘴巴这种共常见的器官几乎所有的动物都有,它们可以没有头脑,可以没有眼睛,可以没有神经,但是却不能没有嘴。

嘴巴的故事:嘴和肛门装反了原来这么厉害——后口动物的征途

口的起源

嘴巴的起源在之前的文章中有简单的介绍过,对于早期的单细胞生物来说,并没有实际意义上的口,因为它们几乎全身都能成为口,食物可以通过身体的各个部位进入内部。然而当单细胞生物向多细胞生物发展后,大部分细胞并不能接触到外界环境,于是就必须要有一部分细胞承担起摄取食物的作用,这个时候就必须要有口,也就是嘴巴了。

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但是要怎么形成嘴呢,这些细胞们想了一个办法,简单来说就是大家先聚在一起形成一个球,然后把这个球向内压,形成一个类似保温杯的结构,这样一来内胆里的细胞们就只要负责消化食物就好了,外胆的细胞负责防御,这样就形成了最早的口,简单粗暴但是好用呀。比如在寒武纪前夕出现的扁形动物,它们就像一个大袋子一样,找到食物后就把自己的消化道翻出来,包裹住食物,然后分泌出消化液在体外将食物消化完然后在一次性打包回身体里带走,最后的食物残渣也是从这个开口中吐出。

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但是问题也来了,你吃下去的食物总会有残渣和废料吧,这些不能被吸收的物质怎么办?还能怎么办,当然是从这个这个"口"里再吐出来啊,所以这类生物的这个开口既要负责进食,也要负责排泄,简称"口菊一体"。

原口动物和后口动物

似乎是觉得自己满嘴喷粪的形象有些不雅,那怎么办呢?那在开一个口不就好了嘛。说干就干,于是这些像保温杯的动物们就在口的对面又开了一个新的孔,食物从嘴里进去,然后经过肠道的消化,最后变成垃圾从新的开孔排出,这就是原口动物啦。这些原口动物之后不断改进,慢慢的就变成了我们动物界中最大的两个门——节肢动物软体动物

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然而有一支动物非要打破常规,它们想反正都有两个孔了,为什么一开始开的孔非要是嘴巴,后开的孔一定要是肛门呢?我把这两个孔换过来用不行吗?行行行,你开心就好,于是这些口和肛门颠倒过来的动物就被我们称作后口动物。结果这么一反过来,后口动物们就更不得了了,它们演化出三个门——棘皮动物门半索动物门以及伟大的脊索动物门

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后口动物的征途

我们都知道在寒武纪一直到泥盆纪早期,地球上的霸主一直都是软体动物以及节肢动物的天下,也就是原口动物们的天下。而在那个时候后口动物们在干嘛呢?科学家们找遍全世界也不知道它们在干嘛,直到昆明澄江动物群的发现:告诉我们现在活着的五类后口动物都出现了,五个门类都出现了。整个动物界的三个亚界在澄江动物群都出现齐了,并且还在此基础上提出了寒武纪生命大爆发的三幕式爆发的假说,当然这个我们就不过多介绍了,我们来看看这个后口动物后来是如何变得这么厉害。

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大概在,由于肛门在前,口在后,于是就留出了许多空的地方,而这些空的地方后来被后口动物们也利用了起来,它们就在这些空白处又开了一些开口。5.4亿年前海洋中就生活着一种名为皱囊虫(Saccorhytus)的生物,它是目前已知的最早的后口动物,可以看到它们嘴巴四周有四对锥形的孔洞,皱囊虫的孔洞就是后面鳃孔的雏形了。

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这些皱囊虫在海洋中长着大嘴滤食,水流从口进入身体腔室,然后从这些锥形孔中排出,在排泄废物的同时顺便进行气体交换。结果发现有了更有效率的氧气获取方式后,就可以给身体在增添一些耗能的器官了,于是它们长出了尾巴。


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有了长长的尾巴那就需要有一根东西来支持,于是脊索动物就这么来了。然后有一些后口动物发现尾巴可以固定在海底,然后像一颗海草一样摇摆滤食,结果好不容易发明的脊索就这样没了,刚刚出现的神经也退化了,然后它们就变成了这个样子(下图),与海绵、水螅、腕足动物一起快乐的摇摆。这些后口动物就是后来的

棘皮动物半索动物

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还好有一些比较争气的后口动物并没有选择这样颓废的生活,它们顶着一张大嘴不断的在寒武纪的海洋中遨游,最后鳃孔更进一步变成了鳃裂,并且有许多细丝填充在鳃裂的边缘,对于食物和氧气的获取效率变得更加的高效,强大的脊索带来的运动能力让它们的游动速度更加高效

,于是,鱼出现了。

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强化嘴巴

这些原始的鱼类们已经意识到嘴巴的重要性,于是纷纷对嘴巴进行强化。然后它们就变成了这个样子(如下图)。这些动物们有了锋利的牙齿和大嘴后,终于可以在奥陶纪的海洋中崛起,并且在海洋中生存了大约3亿8千万年。

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最终有一支鱼类演化出了支撑鳃腔的软骨,也被人们称作鳃弓,而鳃弓在随后的一亿多年里慢慢演化出了动物界中最为恐怖的武器——下颌。下颌看起来好像还没有前面的那些嘴恐怖,但是实际上七鳃鳗和盲鳗的嘴并不能迅速破开那些无脊椎动物的护甲,并且花里胡哨的嘴巴虽然可怕,但是却忽视了呼吸的重要性,所以它们运动能力并不出色。

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然而,下颌的出现,使鱼类多出一套由强大肌肉和坚固骨骼构成的装备,能够主动张大口腔吸入水流(还有空气),这就大大提升了呼吸效能,能更高效率地吸收氧气,使得鱼类体型能够突破原本的限制,变得更大,并且运动能力还会再次加强,高效的运动能力和庞大的肌肉群使得神经中枢的发展也必须跟进,最终缔造了地球上最为成功的类群。

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当节肢动物还在海洋中横行霸道,软体动物们也开始崭露头角,三叶虫更是如日中天的时候,没有人会想到,后口动物会在泥盆纪时代凭借一张嘴,荡平整个海洋,并且在接下来的几亿多年里,制霸海洋,将这些原口动物们赶向陆地。并且等到它们也登陆后,又是一番腥风血雨!


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文|臭臭

字数|2363


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