螃蟹“夹疼”了达尔文

从加拉帕戈斯群岛游历归来后，达尔文提出了著名的观点“进化创造了无尽的、美丽的形式”，潜台词是造物主的创造力是无穷无尽的，生物们长得千奇百怪，各不相同。不过，似乎有一类生物不太赞同这个观点，它们进化了五次，都长成了同一副模样——那就是“螃蟹”家族。它们为何钟爱这副面孔？

不同的血源，同一副面孔

帝王蟹、寄居蟹、海绵蟹、瓷蟹、螃蟹……沿海地区的人们对这些张牙舞爪的生物一定是又爱又恨，它们鲜美的滋味让人宁愿冒着可能被强壮有力的大螯夹断手指的风险迎难而上。但是，老饕们吃了这么多的“螃蟹”，你知道它们并不都是螃蟹吗？

螃蟹属于甲壳类动物中的十足目，因为它们有十只脚——八条步行足、两只蟹螯。与之相比，“假螃蟹”只有八只脚，最知名的代表就是帝王蟹，除了两只修长的蟹螯，它只有六条腿用于行走。但是帝王蟹的腿关节特别灵活，因此它既可以横着走，也可以竖着走，这也是其与真螃蟹不一样的地方。还有一些假螃蟹，长着一副螃蟹的样子，但它们其实是虾的一种，比如生活在印度洋和太平洋海域交界处的红斑新岩瓷蟹，在分类学上属于铠甲虾总科。

但很显然，除了一些细节上的不同外，不管是真螃蟹还是假螃蟹，它们最终都朝着“螃蟹”的样子在生长：最初的螃蟹身材修长，后来为了生存的需要，慢慢把自己的身体往里收，变得更短更壮；尾巴越来越短，最后直接摺进腹肚内；腹部肌肉和神经退化，逐渐萎缩折叠；腹甲硬化形成单片甲壳，称为胸甲；背甲横向扩张，并且变得扁平，将全身包裹到硬壳中，让捕食者无处下嘴;手臂变得越来越强壮，能够轻松捕捉猎物，甚至劈开其他同类的硬壳。

长得像螃蟹，在生物学上有一个专有名词，叫“蟹化”。科学家们认为，假螃蟹们偷师了真螃蟹的蟹化技能，才将自己长成了螃蟹的样子。那么，蟹化究竟是怎么发生的呢？

“蟹化”从何时起？

根据基因测序结果，科学家猜想，蟹化最早发生在2.5亿年前。那个时候，我们还能一眼将真螃蟹和假螃蟹区分开来：最古老的真螃蟹出现在1.85亿年前，那时的它们身体修长，不太像螃蟹，而最古老的假螃蟹生活在约2亿年前，体形更像龙虾。

后来，随着生存压力渐大，真螃蟹的祖先慢慢开始了蟹化：为了躲避天敌或者捕食小动物，它们逐渐熟练地使用附肢潜沙挖洞、用附肢夹住猎物，附肢变得越来越强壮；在将头部和胸部藏身在沙洞里的时候，暴露在外的尾腹部最容易成为被攻击的目标，于是尾腹部越缩越短，直至最终消失；变短的身体需要装下尽可能多的身体器官，腹部成了螃蟹祖先们重要的身体部位，为了避免自己的腹部被划伤、割裂，它们演化出了硬化的胸甲和背甲……

随着时间的推移，蟹化的优势逐渐显露出来：蟹形的身体更加适合在海底移动和挖洞;蟹形动物可以轻易地侧向移动，这有助于它们扩大活动范围和躲避捕食者的攻击；与非蟹形动物相比，蟹形动物的腹部更轻，移动所需能量也更少。而且，虽然因为腹部萎缩，螃蟹们失去了用以游泳的尾扇，并且它们的身体也变得更加扁平，这些改变都不利于游泳，但反而有利于蟹形动物开拓新地图。现在，全球有超过7250种蟹类，它们的生境多种多样，海洋、沙滩、树林、高山以至河溪都能看到“螃蟹”的身影。

蟹化不仅形成了强大的防御能力，形成的攻击能力也不容小觑。根据猎物的不同，“螃蟹”还进化出了形态多样的蟹钳，较大的螯往往有压碎食物的功能，配上可紧闭的钳齿来粉碎猎物坚硬的甲壳；较小的螯作用像剪刀，以窄而尖利的钳齿撕开猎物的肉。东南亚海域的滩涂湿地上分布着一种红树林蟹，它们的螯往往大而重，而且带有尖指和齿裂，用以撕裂和切割树叶。

这些特性赋予了螃蟹强大的适应能力，让它们在“物竞天择，适者生存”的残酷自然法则下顽强地生存至今。因此，在历史长河中，“蟹化”在进化中被多次选择，很多体形细长的十足目动物都向螃蟹的形状演化：除了真螃蟹外，至少有四组螃蟹——海绵蟹、瓷蟹、帝王蟹和澳大利亚毛石蟹——它们以大致相同的方式、完全独立地从虾的模样进化成了类蟹形态。

螃蟹并不孤独

选择同一副面孔的并不只有螃蟹家族，我们所属的哺乳动物大家庭也常常发生“撞脸”事件。

现存哺乳动物被分为两大类：胎盘动物（包括人类）和有袋动物。1亿多年前，这两类动物从同一个共同祖先进化而来，原本它们应该走上同一条演化道路，可惜地理隔绝生生将它们劈成了两支，有袋动物被隔离在了澳洲大陆（美洲也有一些例子），胎盘动物则在另一片广阔的大陆。这种隔离导致了哺乳类几乎完全独立的进化“实验”：虽然在生殖方式上，哺乳动物分成了有袋和无袋两种类型，但两个版本中都进化出了外形和结构几乎一模一样的鼹鼠、老鼠、食蚁兽、鼯鼠、貂、狼……就拿于1936年灭绝的袋狼来说，其头骨和牙齿等与普通狼的相比，细节惊人相似。

独立进化但异常相似的不仅是外貌形态，还有器官和其他结构。人类拥有复杂的眼睛，带有晶状体、虹膜和视网膜。鱿鱼和章鱼是软体动物，与蜗牛和蛤蜊的亲缘关系更近，它们也进化出了具有相同组件的眼睛。更普遍地说，眼睛在不同的动物群体中可能已经独立进化了多达40次，即使是没有大脑的箱形水母，其四只触手的底部也有带晶状体的眼睛。趋同进化也发生在分子水平上。眼睛中的视蛋白分子将光子转化为化学能，使人类能够看到，这一过程与箱形水母中的视蛋白分子所进行的非常相似。这一切都意味着，进化有时候仅仅只有一条单行道。

（杨乐摘自《大科技》2023年第4期）