基督教復臨安息日會青年榮譽答案書/自然/貝殼 - 高階

貝殼 - 高階
自然大會	技能等級 3
自然大會	引進年份：1949

1. 擁有貝殼榮譽。

獲得貝殼榮譽的說明和技巧可以在自然章節中找到。

2. 定義“軟體動物”或“軟體動物”。

軟體動物這個詞來源於法語mollusque，它起源於拉丁語molluscus，意思是薄殼，來自mollis，柔軟。

軟體動物的身體由三個部分組成：頭部，有眼睛或觸角；肌肉足；以及包含器官的內臟團。

“軟體動物”和“軟體動物”都被認為是正確的拼寫，但軟體動物似乎是科學出版物中更常用的拼寫。因此，我們使用“軟體動物”這個拼寫，儘管我們在要求中保留了拼寫。

3. 瞭解軟體動物的分類術語，知道每一類的區別特徵，並熟悉每一類下的一些物種。

軟體動物有十個綱；其中八個綱有現存的代表，另外兩個綱只從化石中得知。已識別和命名的軟體動物物種超過 25 萬種。蝸牛 (Gastropoda) 佔現存軟體動物多樣性的約 80%。

綱	主要生物	現存物種	分佈
Caudofoveata	蠕蟲狀生物	70	深海
Aplacophora	溝腹足類，蠕蟲狀生物	250	深海
Polyplacophora	石鱉	600	岩石海洋海岸線
Monoplacophora	帽貝狀生物	11	深海
Gastropoda	鮑魚、帽貝、鳳螺、裸鰓類、海兔、海蝴蝶、蝸牛、蛞蝓	150,000^[1]	海洋、淡水、陸地
Cephalopoda	魷魚、章魚、墨魚、鸚鵡螺	786	海洋
Bivalvia	蛤蜊、牡蠣、扇貝、貽貝	8000	海洋、淡水
Scaphopoda	象牙貝	350	海洋
Rostroconchia †	化石；可能是雙殼類的祖先	已滅絕	—
Helcionelloida †	化石；蝸牛狀生物，如Latouchella	已滅絕	—

4. 從以下方面區分單殼類和雙殼類軟體動物

a. 貝殼

單殼類和雙殼類這兩個術語指的是軟體動物貝殼的構造。單殼類，如蝸牛，它們的貝殼由一塊（因此是uni-）組成。雙殼類，如貽貝，它們的貝殼由兩塊（因此是bi-）鉸合在一起組成。

b. 軟體動物的身體

單殼類: 單殼類的身體幾乎可以被描述為摺疊，這樣嘴巴和肛門都出現在貝殼的開口處。
雙殼類: 另一方面，雙殼類動物的身體是扁平的。

c. 繁殖

單殼類: 所有陸地蝸牛都是雌雄同體，既產生精子又產生卵子。換句話說，每個個體既是雄性又是雌性。一些淡水蝸牛，如蘋果螺，以及海洋物種，如濱螺，有不同的性別；它們是雄性和雌性。大多數蝸牛在它們大約一歲的時候就可以交配。

在繁殖之前，大多數陸地蝸牛在交配之前會進行儀式化的求偶。這可能持續兩到十二個小時。多產的繁殖者，肺螺類陸地蝸牛成對地相互授精，以內部受精卵子。每個繁殖群可以包含多達 100 個卵。

肺螺類陸地蝸牛和蛞蝓在身體的一側靠近前方有一個生殖孔，透過這個孔，外部生殖器官可以伸出來，以便交換精子。之後，受精發生，卵子發育。

花園蝸牛主要在天氣溫暖潮溼的時候將卵埋在淺表土中，通常埋在 5 到 10 釐米深的地方，用它們的足挖掘。卵的大小因物種而異，從溝蝸牛的 3 毫米直徑到非洲大蝸牛的 6 釐米直徑。在 2 到 4 周的良好天氣後，這些卵孵化，幼蟲出現。蝸牛可能每月產卵一次。

雙殼類: 雙殼類動物通常是雌雄異體，但也有雌雄同體的物種。雙殼類動物進行體外受精。體外受精是指精子與卵子在雌性動物體外結合的一種受精方式。因此，受精被認為是“體外”進行的。這與體內受精不同，體內受精是指精子和卵子在交配後透過受精在雌性體內結合。

在有性生殖中，必須有一種方法將精子輸送到卵子。由於精子被設計為在水生環境中具有運動性，因此水生軟體動物可以利用它們生存的水體。卵子和精子同時排放到水中，精子在水中游動，在稱為廣播受精的過程中使卵子受精。

d. 運動

單殼類: 大多數蝸牛透過在其肌肉足上滑動來移動，肌肉足被粘液潤滑。這種運動是由肌肉收縮的連續波浪驅動的，這些波浪沿著足部的下表面移動。當蝸牛在窗戶或水族箱的玻璃上爬行時，這種肌肉活動非常明顯。蝸牛以諺語中的低速移動（成人Helix lucorum 的典型速度為 1 毫米/秒）。它們產生粘液以透過減少摩擦來幫助運動，粘液還有助於降低蝸牛因鋒利物體造成的機械損傷的風險。這意味著它們可以在像剃刀這樣的鋒利物體上“行走”而不會受傷。

雙殼類: 刀蟶（Ensis spp.）可以快速鑽入沙中以逃避捕食。扇貝可以游泳以逃避敵人，它們將殼瓣拍打在一起以產生一股水流。文蛤可以用它們的足跳躍以避開危險。然而，這些方法會很快耗盡動物的體力。在刀蟶中，虹吸管可以斷裂，但後來會重新長出來。

e. 獲取食物

雙殼類: 雙殼類動物在軟體動物中是獨一無二的，因為它們沒有齒舌；它們透過虹吸和過濾水中的大顆粒來進食。

單殼類: 單殼類動物包括一些草食動物、碎屑食者、掠食性食肉動物、食腐動物、寄生蟲，以及一些纖毛食者，它們的齒舌退化或消失。單殼類動物的齒舌通常適應於該物種食用的食物。最簡單的單殼類動物是帽貝和鮑魚，它們是草食動物，用它們堅硬的齒舌來刮食岩石上的海藻。許多海洋單殼類動物是穴居動物，並且有柔軟的虹吸管或從外套膜延伸出來的管子。有時殼有一個虹吸管通道來容納這種結構。虹吸管使動物能夠將少量水流吸入體內。虹吸管主要用於“品嚐”水，以便從遠處探測到獵物。有虹吸管的單殼類動物往往是捕食者或食腐動物。

f. 自我保護

單殼類: 當縮回殼中時，許多有鰓的蝸牛（包括許多海洋物種、一些淡水物種和一些陸地物種）能夠用一種叫做厴的類似門的解剖結構來保護自己。一些蝸牛在冬天冬眠（通常在北半球的 10 月到 4 月）。它們也可能在夏季的乾旱條件下夏眠。為了在冬眠期間保持溼潤，蝸牛用一層叫做“厴”的乾燥粘液封住它們的殼口。

雙殼類: 雙殼類動物的根本結構影響了它們的習性，最重要的是使用緊密貼合的殼瓣來防禦捕食，以及在潮間帶物種（如貽貝）中防止乾燥。整個動物可以被包含在殼內，殼瓣透過強大的閉殼肌保持閉合。這種防禦很難克服，除非是海星和蠣鷸等專門的捕食者。銼殼（Limidae）在受到威脅時會產生一種有毒的分泌物，而同一科的扇貝有一種獨特的產酸器官。

5. 從殼或圖畫中識別並瞭解以下貝殼學術語的含義

a. 殼瓣

殼瓣是殼的另一個詞。這是保護大多數軟體動物的堅硬外殼。

b. 頂端

頂端這個詞通常用來指腹足類動物殼的螺旋頂端的尖端。它是殼中最早形成的部分，因此也是最古老的部分。更準確地說，頂端通常是指胚胎殼或原殼的尖端所在的部位，如果原殼在成年殼中仍然存在。

頂端這個詞也可以用來指其他軟體動物殼中的類似部分，然而，雙殼類動物的頂端通常被稱為殼頂、喙或原殼。

穿孔貝的頂端是小的、開放的後端，開口本身通常被稱為頂端開口。

短語頂端螺層或原殼是指殼頂的胚胎殼的螺層，尤其是在胚胎殼與殼的後期螺層（也稱為成殼）明顯區分時。

帽狀腹足類動物頂端下方的空間被稱為頂端腔。

c. 口蓋

口蓋是腹足類動物或蝸牛殼中的主要（或唯一）開口。它是動物的軟體部分伸出的地方。在一些前鰓類腹足類動物中，口蓋可以閉合，甚至可以完全用一種類似門或厴的結構密封起來。

許多蝸牛殼的口蓋是圓形、圓形、橢圓形或卵形。這種形狀大致對應於殼的體螺層的橫截面。

蝸牛殼的口蓋可以有許多其他的形式：半圓形、三葉形或耳狀。在一些腹足類動物中，口蓋被突出的殼褶或“肉褶”縮小，這些褶皺有助於使動物的軟體部分不易被捕食。

為了便於參考，腹足類動物殼的口蓋邊緣或邊緣被分為三個區域或壁

體壁：靠近殼的倒數第二螺層的區域
軸壁：靠近軸的壁
唇壁：殼最後螺層的外自由壁

d. 須

貽貝用須來附著在岩石和其他表面。當貽貝的足遇到裂縫時，它會透過排出空氣並拱起形成真空室，類似於水管工用疏通器疏通排水管。須由角蛋白和其他蛋白質組成，它被噴入這個真空室，並起泡成粘性泡沫。透過將它的足捲成管狀並抽吸泡沫，貽貝會產生大約人類頭髮粗細的粘性絲。它用另一種蛋白質給絲塗上光澤，從而產生粘合劑。

須是一種非凡的粘合劑，不會像合成粘合劑那樣被水降解或變形。這促使基因工程師將貽貝 DNA 插入酵母細胞中，以將基因翻譯成相應的蛋白質。

e. 足

足是伸出殼外的器官，用作運動方式。它在單殼類動物中最常見。

f. 外套膜

外套膜是軟體動物解剖結構的重要組成部分。它是覆蓋內臟團的背部體壁。

在許多（但絕非全部）軟體動物物種中，外套膜的表皮分泌碳酸鈣並形成殼。

“外套膜”這個詞（一個古老的詞，意思是披風）用於這種解剖結構，因為在許多種類的軟體動物中，外套膜的邊緣延伸到身體的主要部分之外，形成瓣狀或雙摺疊結構。

g. 厴

“Operculum” 意為小蓋子（複數：opercula 或 operculums），是指一些海洋、淡水和陸地蝸牛或腹足類動物中存在的一種角質或鈣質結構。它存在於大多數（但並非所有）有殼和鰓的腹足類動物中。肺螺類蝸牛沒有鰓蓋，但一些陸生物種能夠分泌一種隔膜。

在最典型的狀態下，鰓蓋的作用是在動物的軟體部分縮回殼內時關閉殼的開口或孔口。

鰓蓋的形狀在不同的腹足類動物科之間差異很大，但鰓蓋通常是圓形的，或多或少是橢圓形的。在鰓蓋緊密貼合的物種中，它的輪廓與殼孔的形狀完全一致。

h. 珍珠母

珍珠層，也被稱為珍珠母，是由一些軟體動物作為內殼層產生的有機-無機複合材料。它非常堅固、有彈性和虹彩。珍珠層存在於一些雙殼類動物、一些腹足類動物和一些頭足類動物中。然而，大多數軟體動物的內殼層僅僅是瓷質的，換句話說，它們像瓷盤一樣光亮，而不是虹彩的。

珍珠以及珍珠牡蠣殼和淡水珍珠蚌殼的內層都是由珍珠層構成的。許多其他軟體動物科也具有珍珠層的內殼層，包括腹足類動物，如鮑魚科、馬蹄螺科和渦螺科。

i. 表皮

表皮是外套膜的最外層。在許多（但並非所有）軟體動物物種中，外套膜的表皮分泌碳酸鈣並形成一個殼。

j. 肋

肋是指殼表面上的堅固、清晰的脊狀突起。

k. 齒

齒舌是一種有齒的幾丁質帶，存在於大多數（但並非所有）軟體動物綱的口中。它不存在於除軟體動物門以外的任何門類中。

齒舌通常用於在食物進入食道之前刮取、切割和咀嚼食物。它存在於除雙殼綱以外的所有軟體動物綱中。

l. 同心線

同心線是指殼外側的圓形生長環。同心環是指具有共同中心的、不同直徑的圓圈。同心線的特徵（間距、定義等）可以用作識別軟體動物的輔助工具。

m. 管

在一些海蝸牛（新腹足目下目中的海洋腹足類軟體動物）中，動物有一個外套膜的前部延伸部分，稱為虹吸管，水透過它進入外套膜並流過鰓。這個虹吸管是一個柔軟的肉質管，它還用於“嗅聞”或“品嚐”水，以便找到可能的食物來源。

在許多（但並非所有）虹吸管特別長的新腹足類動物中，殼的結構已經改變，以便容納和保護虹吸管的柔軟結構。因此，虹吸管是某些海洋腹足類動物殼孔的半管狀延伸部分，當動物活躍時，虹吸管透過它延伸。

n. 刺

刺是指從軟體動物殼上伸出的尖銳的刺狀突起。芋螺和寶螺有明顯的刺。

o. 螺層

螺層是指軟體動物殼的螺旋生長中的一次完整的 360° 旋轉。軟體動物殼本質上是一個長管，通常螺旋狀盤繞，以增強強度和緊湊性。殼中螺層的數量取決於幾何生長中的各種因素。

不同類群的螺層數量不同，Turritellidae 科的殼呈高塔狀，螺層數量很多，因此孔口相對較小。

頂端螺層 - 指靠近殼頂或尖端的螺層。
體螺層 - 螺旋殼中最新形成的螺層。
核螺層 - 在卵內形成的小而光滑的螺層，構成殼的頂端。
原殼 - 指軟體動物的幼蟲殼；也指成年殼的原殼螺層。
成殼 - 指原殼螺層之後的所有螺層。

p. 唇

唇是指圍繞孔口的捲曲的殼部分。唇可以向外捲曲，如寶螺，也可以向內捲曲，如寶貝。

6. 解釋殼的形成過程。軟體動物能活多久？

海洋腹足類動物Cypraea chinensis，即中華寶貝，顯示部分伸出的外套膜
巨型蛤蜊（Tridacna gigas）是現存最大的雙殼類動物
覆蓋著方解石晶體的化石殼

在有殼的軟體動物中，殼透過在邊緣或開口處新增碳酸鈣而逐漸生長，因此殼逐漸變長變寬，以不斷增長的螺旋形，以更好地容納內部不斷生長的動物。動物在生長過程中也會加厚殼，因此殼的尺寸與強度保持比例。

軟體動物的殼是由一個叫做外套膜的解剖結構形成、修復和維護的。外套膜的任何損傷或異常情況通常反映在殼的形狀、形式，甚至顏色上。當動物遇到限制其食物供應的惡劣條件，或其他原因導致其暫時休眠時，外套膜通常停止產生殼物質。當條件再次改善，外套膜恢復其任務時，就會產生一條延伸到殼的整個長度的“生長線”，並且這些休眠期後的殼上的圖案，甚至顏色，有時與之前的顏色和圖案大不相同。

有趣的是，在一些軟體動物物種中，殼的形狀、圖案、裝飾和顏色通常存在令人驚訝的程度的差異。

壽命最長的軟體動物是Arctica islandica（海洋魁蚶）。這種動物中接近 400 歲的個體並不罕見。

7. 描述Strombus pugilis（斗笠螺）的生活習性，並解釋為什麼這種殼被稱為“斗笠螺”。

西印度斗笠螺是一種攻擊性強烈的海蝸牛，它有一根令人討厭的刺，用來防禦海洋捕食者。這些貝殼最好在潮水退去時收集，因為大量的貝殼突然從沙中出現，退回到海浪中。如果翻轉一個貝殼，它可以用它鋒利的鰓蓋將自己翻過來。

8. 解釋海筍的活動。

海筍根本不是蠕蟲，而是一類不尋常的鹹水蛤蜊，它們的殼非常小，以鑽入（並最終破壞）浸沒在海水中的木質結構而聞名，包括碼頭、碼頭和木船。有時被稱為“海洋中的白蟻”，它們是海筍科的海洋雙殼類軟體動物（真瓣鰓亞綱）。

它們鑽入浸沒在水中的木頭，一個叫做德沙伊斯腺體的特殊器官中的細菌使它們能夠消化纖維素。挖掘出的洞穴通常用鈣質管襯裡。

海筍屬於幾個屬，其中Teredo是最常被提及的。最著名的物種是Teredo navalis。歷史上，加勒比海的Teredo濃度明顯高於大多數其他鹹水水體。

船蛆具有細長的蠕蟲狀形態，但仍然具有雙殼類動物的特徵結構。船蛆的殼瓣是位於蠕蟲前端的小而分離的部分，用於挖掘洞穴。船蛆會嚴重損害木質船體和海洋樁，因此人們對其進行了大量研究，以尋找避免其攻擊的方法。

在 19 世紀初，船蛆的行為和解剖結構啟發了偉大的英國工程師馬可·布魯內爾。根據他對船蛆如何透過殼瓣同時在木材中挖掘隧道並保護自己免受膨脹木材擠壓的觀察，布魯內爾設計了一種巧妙的模組化鐵質隧道框架——隧道盾——使工人們能夠成功地穿過泰晤士河下高度不穩定的河床。泰晤士河隧道是世界上第一個成功建造的用於航行的河流之下的大型隧道。

9. 什麼是軟體動物分佈的原因。

軟體動物需要很少的要求才能茁壯成長。它們需要水分，但如果它們發現自己處於乾燥的環境中，它們可以將自己（以及它們的水分）密封在它們的殼內，直到外部水分再次可用。因此，軟體動物可以在地球上幾乎所有的棲息地找到——甚至沙漠！

10. 列舉兩種沒有殼的軟體動物。

蛞蝓
章魚
墨魚
魷魚

11. 尋找以下有趣問題的答案

a. 雙殼類動物和單殼類動物是如何固定在它們的殼上的？

兩種型別的軟體動物的肌肉都直接附著在殼上。這些動物（包括蝸牛）無法像烏龜一樣離開它們的殼並返回。殼是動物的骨骼。

b. 貝殼的顏色是如何控制的？

軟體動物外套膜的外緣包含在貝殼形成過程中分泌色素的腺體。這些色素控制著貝殼外部的顏色。貝殼內部的虹彩是由方解石和文石的交替層引起的，由於觀察角度的不同，它們對不同波長的光的折射程度也不同。

c. 哪個軟體動物有四條鰓？

鸚鵡螺有兩對鰓（共四條）！

d. 以前印度墨水是由什麼海洋動物製成的？

墨魚有墨水，就像魷魚和章魚一樣。這種墨水以前是一種重要的染料，叫做烏賊墨。如今，人工染料已經取代了天然的烏賊墨。

e. 哪個軟體動物會吐絲？

幾種軟體動物會吐出足絲，用來固定在基質上。這些包括貽貝科的貽貝和斑馬貽貝（Dreissena polymorpha）。然而，或許足絲最廣泛的軟體動物是堅硬的筆殼（Atrina rigida）。與大多數筆殼一樣，A. rigida 生活在柔軟的底部，大部分貝殼埋在底部，尖端向下，只露出幾英寸，由廣泛的足絲網固定住。

f. 古代部落用什麼貝殼作為貨幣？

許多人發現寶貝的圓潤、光亮、瓷器般的貝殼看起來很悅目，摸起來也很舒服。歷史上，某些物種的貝殼在世界上的幾個地方被用作貨幣，過去和現在也廣泛用於珠寶以及其他裝飾和禮儀用途。

g. 哪個貝殼被藏族人視為神聖？

藏傳佛教徒使用一組特定的八個吉祥符號，ashtamangala，用於家庭和公共藝術。法螺或海螺是這八個符號之一。

海螺
結
魚
旗
蓮花
傘
瓶
輪

h. 古代的紫色染料來自哪個軟體動物的分泌物？

Hexaplex trunculus（也稱為Murex trunculus或帶狀染料骨螺）是一種中等大小的海螺。

這種海螺在歷史上很重要，因為它的下鰓腺會分泌一種粘液，古代迦南人/腓尼基人將其用作獨特的紫藍色靛藍染料。染料的主要化學成分之一是靛藍，如果在固定前在陽光下放置幾分鐘，它的顏色會變成藍色靛藍（像牛仔褲一樣）。

i. 珍珠的來源是什麼？它們是如何形成的？

珍珠層，也被稱為珍珠母，是許多腹足類和雙殼類軟體動物，尤其是較古老的科，如頂殼和珍珠牡蠣，貝殼結構的重要組成部分。與貝殼的其他鈣質層一樣，珍珠層是由外套膜組織的表皮細胞（由胚層外胚層形成）產生的。軟體動物的血液富含溶解的鈣，在貝殼沉積過程中，鈣從血液中濃縮出來並結晶為碳酸鈣。珍珠層不斷沉積在動物貝殼的內表面（即虹彩的珍珠層或珍珠母）。這樣做是為了增厚、加強和光滑貝殼本身的內表面，以及作為抵禦寄生生物和有害碎屑的防禦措施。

當軟體動物被寄生蟲入侵或被動物無法排出異物刺激時，一種稱為包囊化的過程會將入侵的實體包埋在連續的同心層內層貝殼材料中，在某些情況下是珍珠層。這個過程最終形成了我們所說的珍珠，並且只要軟體動物活著就會持續下去。幾乎任何種類的雙殼類或腹足類動物都能夠產生“珍珠”，即使是那些沒有內層珍珠層的軟體動物。然而，只有少數幾種，例如著名的珍珠牡蠣，才能創造出備受珍視的珍珠。

12. 列舉六種貝殼的商業用途。

樂器: 薩克斯管、小號、小提琴、班卓琴、坦布利茲琴和吉他等樂器上的按鍵和各種裝飾有時用珍珠母製成。它被用作許多吉他指板上的鑲嵌物。
服裝: 珍珠母紐扣可以在各種服裝上找到，如襯衫、裙子和外套。
裝飾性鑲嵌物: 珍珠層也被用作手錶錶盤、刀具、槍支和珠寶的裝飾特徵。
建築材料: 與其使用大理石或瓷磚基座，不如將珍珠層馬賽克貼上在玻璃纖維網格上。結果是一種輕質材料，可實現無縫安裝，並且對板材尺寸沒有限制。珍珠層板材可用於室內地板、室內外牆壁、檯面、門和天花板。輕鬆插入建築元素，如柱子或傢俱。海螺殼偶爾被用作建築材料，要麼代替磚塊，要麼作為填埋場的填料。
珠寶: 珍珠是備受珍視的珠寶部件。
紀念品: 在一些國家，清潔過的女王海螺 (Strombus gigas) 貝殼或拋光碎片主要賣給遊客，作為紀念品或珠寶。但是，未經許可出口違反了 CITES 規定，可能導致逮捕。這很可能發生在遊客返回其祖國時，在通關時發生。在英國，海螺是第九大被查獲的進口商品。
寵物: 蝸牛經常被與魚一起飼養在水族箱中。

13. 請執行以下操作之一：a. 個人尋找並收集 40 種代表五個分類的貝殼。列出每個貝殼的發現地點和日期、俗名、學名和類別。b. 收集 50 種你找到、收到或購買的貝殼，代表五個分類。列出收集的每個貝殼：如果個人找到，請提供“a”項中要求的資訊；如果收到或購買，請提供貝殼的接收者姓名、貝殼的棲息地、獲取日期以及其俗名、學名和類別。

這裡最好的方法是找到一本好的野外指南，然後嘗試識別你找到的貝殼。

貝殼的五個分類是

Gastropoda: (蝸牛、海螺等)
頭足綱: 例如Spirula spirula。雖然很少能看到整個動物，但它的內殼非常輕，通常漂浮在海灘上。這種動物的內殼被稱為“公羊角貝殼”。
Bivalvia: (蛤蜊、貽貝等)
Polyplacophora: (石鱉)
Scaphopoda: (象牙貝)

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參考資料

↑ Ponder, Winston F. and Lindberg, David R. (Eds.) (2008) Phylogeny and Evolution of the Mollusca. Berkeley: University of California Press. 481 pp. ISBN 978-0520250925.

[1] Ponder, Winston F. and Lindberg, David R. (Eds.) (2008) Phylogeny and Evolution of the Mollusca. Berkeley: University of California Press. 481 pp. ISBN 978-0520250925.

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