我们对于腹足纲的贝类并不陌生,比如餐桌上的海螺、潮湿角落里的蜗牛、我国入侵物种之一的福寿螺。它们都有一个坚硬的、螺旋状的贝壳,可能我们很少注意到这些壳的螺旋方向。

螺壳分为左旋、右旋。将贝壳塔尖向上、螺口面向观察者放置,螺口在右侧的为右旋螺,螺口在左侧的则为左旋螺。

▲左旋螺与右旋螺(乔守怡,2007)

自然界中的绝大多数螺壳为右旋,左旋螺十分罕见。

针对螺壳旋转方向的差异,目前流传着几种解释:

一是贝壳旋转方向与所处南北半球有关,是科里奥利力对贝类发育造成的影响。

然而,无论在南半球还是北半球,右旋螺均远远多于左旋螺,因此这个解释不攻自破。

二是只有螺旋方向相同的同种贝类才能进行交配,繁衍后代。就像抛硬币一样,大多数贝类齐刷刷地选择了右旋。

这个观点乍一听挺像那么回事,但仔细想想也不对。抛硬币是个概率事件,抛的次数越多,正面、反面出现的比例越接近1:1。如果真的是随机选择螺旋方向的话,那么现在自然界中的贝类物种中应该是一半左旋、一半右旋。

正确观点是螺壳的旋转方向是由基因决定的,而且是一种特殊的单基因遗传。

螺有雌雄同体的,也有雌雄异体的,其右旋基因是显性基因(D),左旋基因是隐性基因(d),且受精卵的螺旋方式受母体基因型调控。

以雌雄同体的椎实螺为例:

▲椎实螺的壳旋遗传

第一组:雌性右旋螺(DD)与雄性左旋螺(dd)交配,子一代(F1)的基因型都是Aa,表现为右旋。第二组:雌性左旋螺(dd)与雄性右旋螺(DD)交配,F1的基因型也都是Aa,但均表现为左旋。这是因为第一组母本A决定了F1的螺旋方式为右旋,第二组母本a决定了F1的螺旋方式为左旋。

将上述两组的F1分别自交,后代(F2)全部为右旋个体,这是因为F1的基因型都是Dd。而F2进一步自交,基因型为dd的个体才得到左旋后代。

螺的旋转方式也是符合孟德尔遗传定律的,只是表现型有代际延迟而已。

自然界中左旋螺数量稀少,是因为左旋基因频率低。

物以稀为贵,罕见的左旋螺壳不仅受到了广大贝壳收藏爱好者的追捧,而且是藏传佛教中至尊的法器。清政府曾赠与五世达赖喇嘛一只左旋法螺,通体包金,镶满钻石。这只法螺于2005年以1122万的价格拍卖。

▲清代御制镂金嵌宝石莲花生大师金螺(图片来自网络)

但并非所有左旋贝壳都十分罕见。有些物种,如主要分布于我国的陆贝烟管螺科(肺螺亚纲柄眼目)的成员绝大多数是左旋的。真正珍稀的是右旋种中的极少数左旋个体。

▲左旋的烟管螺(图片来自@冈瓦纳)

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