知乎万赞：为什么大多数动物的嘴是上下开合的，少有左右开合？

源济

知乎万赞：为什么大多数动物的嘴是上下开合的，少有左右开合？

知乎高赞  2022-09-11 07:00 Posted on 广东

在人们的认知里，几乎见过的所有动物都长着一张「横着」的嘴。

也就是说，在「吃饭」和「说话」的时候，嘴都是上下开合的。

然而事实真的是这样吗？是什么塑造了动物的嘴型？

 为什么大多数动物的嘴是上下开合的，少有左右开合？

| 答主：瞻云（1.8 万人赞同了该回答）

节肢动物把嘴型都玩出了花，你却在问上下左右。

 

首先，提问就完全相反，地球上嘴左右开合的动物种类最多，足足占到了所有动物种类的 50% ：

 

宇宙第一大目，鞘翅目，35 万多种。

 

 

鞘翅目全部是咀嚼式口器，甚至就连有着长鼻子（错了，这是人家的嘴）的竹象鼻虫，都是咀嚼式口器。

 

 

鳞翅目，虽然成虫是虹吸式口器，但幼虫一般可看做咀嚼式口器，20 多万种。

 

膜翅目，12 万种，有咀嚼式口器（蚂蚁）和嚼吸式口器（蜜蜂），但都是左右开弓。

 

整个蛛形纲（ 7 万种）+整个多足纲（ 1.5 万种），绝大多数都是左右开合的口器。

 

其它种类的节肢动物过于庞杂或者数量不大，哪怕不再统计，左右开合的都已经到 75 万种，而人类已知的动物种类也仅仅 150 万种，占了足足一半。

 

那上下开合的嘴能排到第二吗？

 

也差远了。

 

基本上也就整个脊椎动物压门的动物，嘴是上下开合的，总共也只有 4.69 万种。

 

排在第二位的是圆管状的嘴巴，总计达到 30 万种，占所有已知动物物种的 20% 。

 

其中鳞翅目成虫，虹吸式口器，20 多万种。

 

 

刺吸式口器的，总共大约有 10 万种。其中同翅目（蝉以及蝉的并系类群物种），4.5 万种。

 

双翅目中蚊类为刺吸式，预估整个双翅目刺吸式口器 5 万多种：

 

 

排在第三的是圆形的嘴，至少超过 10 万种：

 

低等动物，例如扁形动物门、线形动物门、刺胞动物门，环节动物门，以及部分软体动物门，这些动物全部加起来，预估 10~20 万种。

 

虽然说这些动物的嘴是圆形，但其实从细节上，还可以划分出无数种类型来：

 

猜猜看这是什么动物的嘴？

 

基本上高等动物身体内都存在低等动物的寄生虫，低等动物的个体数量远远超过高等动物的数量，而且是数量级的差距。所以，从个体数量来看，圆形嘴的动物将是地球上最多的。

 

排在第四的是刮吸式口器，双翅目幼虫基本都是刮吸式口器，累计 8.5 万种。

 

 

最后我们以物种数量来排的话，嘴型（口器）排行榜为：

 

左右＞圆管＞圆形＞刮吸＞上下

 

也就是说，把虹吸和刺吸两种口器合并后，脊椎动物上下式口器才能拍到第五。

 

当然，这也是很粗糙的归类，如果进行细分，上下嘴型的排名还会大大延后。如果按照个体数量来算，排名就更不知道到哪里去了。

 

最后再来谈谈，为什么不同动物的嘴，进化出了不同形状？

 

大约在6.5亿年前后，随着刺胞动物（水母等）的出现，动物们诞生了最早的口，这便是原口。

再之后，才进一步分化出了原口动物和后口动物。

 

原口从刺胞动物演化出来时，既是口也是肛门。原口动物，直接把它作为口用，再开了一个肛门。而后口动物，则把原口作为肛门用，再开了一个口。

 

无论开口方式怎么样，圆管状都是生物力学上最为优秀且基础的结构。

 

哪怕直到今天，所有动物的消化道主体结构依旧是圆管状的。即便能拉出方形便便的袋熊，消化道也是圆管状的。

 

只不过它的其消化道很长，肌肉厚度不同，且肌肉不规则收缩，从而最终塑造出了方形便便。

 

袋熊和它的便便

 

动物嘛，最大的人生目的就是吃和繁殖。

 

因为吃和繁殖，各自在不同的环境塑造下，嘴和附件结构发生了生物力学的不同变化。

 

认为动物大多数嘴都是横的，其实是最大的误解。

 

切确的说，只有陆生脊椎动物（甚至不能推广到所有鱼类，更不用说整个脊索动物）的嘴才主要是横的。虽然大型动物主要分布在脊椎动物亚门，但作为亚门其实仅仅是动物中的一个小分支而已。

 

大量动物原始的圆嘴就不说了，以最大的节肢动物门（占动物总数的 80% 以上）来说，仅仅昆虫（占动物总数的 50% ）便有：

 

什么咀嚼式（蝗虫）、虹吸式（蝴蝶）、嚼吸式（蜜蜂）、刺吸式（蚊子）、舐吸式（苍蝇）……因为丰富的生境压力，从而演化出了丰富的口器。

 

 

哪怕更原始的节肢动物，虾蟹的口器，你甚至说不上究竟是横的还是竖的。

 

 

即便节肢动物的远祖奇虾（也有观点认为奇虾尚还不是节肢动物），那口器也绝对一副外星生物的样子，谈不上什么横竖。

 

 

至于归类同样长期说不清的欧巴宾海蝎，这口器估计横竖都可以。

 

 

那为什么人类的嘴就是横着的呢？不得不先说说脊索动物的演化。

 

提到脊索动物，不得不想到一个极端的例子，放弃了头部直接营固着生活的尾索动物躺平大师——海鞘。

 

看着像嘴的部分，并不是真的嘴

 

这货完全依靠浮游生物和有机物维持生命，连嘴都丢掉了。

 

脊椎动物的发展方向倒是正常很多，但早期也只能是原始的圆嘴，最多只能再圆嘴的基础上，加一些特殊的附件，例如圆口纲的七鳃鳗。

 

毕竟七鳃鳗结构简单，要生活只能利用尖牙固定在鱼类身上了。

 

 

相比起盲鳗那种直接钻入体内取食内脏的，算是很不粗暴了。

 

那脊椎动物是什么时候出现横着口裂的嘴呢？

 

当然是有颌鱼类的诞生。

 

4.3 亿年，早期鱼类演化出了初始全颌鱼。

 

 

从此以后，所有的脊椎动物都有了横着的口裂。

 

下颌是通过第一鳃弓演化而来。

 

 

而各种鳃弓又是从原始后口动物鳃孔演化而来。

 

嘴裂是横的，是不是因为竖着食物会掉落呢？

 

其实，根本原因是初始全颌鱼是由第一鳃弓诞生的下颌，本身就只能在下方。

 

那为什么只能在下方呢？

 

因为鱼类生活在海洋里，中枢神经和眼睛都是集中在头部，鱼在水中依靠的是流体力学，所以演化成了梭形，为了保证优秀的生物力学的属性，鳃弓不可能单独出现在某一侧或头顶，而是只能出现在下方。

 

但如果生境选择足够的复杂，哪怕在有下颌的基础上，也能演化出稀奇古怪的嘴部形状。

 

 

哪怕陆生的食蚁兽，都能再次特化成偏圆管的嘴部。

 

它其实依旧还有小小的嘴巴在前段，但继续特化并不排除未来会消失的可能

 

总的来说，第一鳃弓决定了脊椎动物口裂的基础。

 

同源异型基因 Hox 基因控制着生物身体的一部分变形，Hox 基因控制着早期与鱼类鳃弓的形成。Hox 基因受到抑制后，反而促进了颌的发育。

 

作为初始全颌鱼的后裔，后来所有动物的嘴都只能在原来颌拱的基础上添砖加瓦，横裂的基础自然无法改变。

 

人类作为脊椎动物之一，嘴自然也只能是横着的了。

 

而我们看世界，往往具有定式思维……首先是人本位，其次是哺乳动物本位，再其次是脊椎动物本位，或者宏观动物本位。

 

但其实，无论从物种数量，个体数量，甚至是碳总量来说，我们都不是大多数。

题图： 《疯狂动物城》

编辑： 鑫鑫向荣