海豆芽及其对生物学教学的启示

胡桂坤 张知航 秦璐璐 张青田，*

(1 天津科技大学海洋与环境学院 天津 300457； 2 天津市滨海新区塘沽第一中学初中部 天津 300450)

海豆芽是沿海常见的腕足动物，生活在潮间带和浅海。在生物学课堂中提到海豆芽，往往离不开其作为“活化石”及其与软体动物双壳类的区别等知识点。目前对海豆芽已经有了很多新的认识和见解，本文对此进行了简述。

1 认识海豆芽

海豆芽隶属于腕足动物门，无铰纲，海豆芽目。国内对海豆芽早有记述，有土铫、沙屑、指甲、土坯、饭匙及水豆芽等称谓。明刻残本《鱼书》称海豆芽为江蛲，描述了其形态及直立于泥沙中的生活状态[1]。在18世纪初，海豆芽是按照软体动物来命名的，直到19世纪末期，其一直被归入软体动物门。海豆芽外形独特，其体前端有两片舌形或长卵形的壳，壳的前缘平直、后缘圆弧状；壳后部伸出一条相对细长的柄，柄外层是半透明的角质层。外观上和软体动物的双壳类虽然很像，但是在分类特征上却相去甚远。海豆芽壳壁脆薄，壳多糖和磷灰质交互成层，壳面具同心纹，有时呈断续的层状，或具放射纹；并非含大量沉重的钙质。而且，海豆芽在体位上与双壳类是完全不同的，这是教学中常常需要关注的。

海豆芽的两片壳是背壳和腹壳，而双壳类的是左壳和右壳。比较海豆芽和日本镜文蛤外壳的分类特征，日本镜文蛤是软体动物门双壳纲生物。看起来同样放置的两片壳，海豆芽展露的是腹面；而日本镜文蛤展示的则是侧面。腕足动物和软体动物双壳类的对比，适合于学习生物体制对称和体位等知识，有利于知识的记忆。它们内部构造的两侧对称情形也可以避免生物类群的混淆。

2 海豆芽是活化石吗

很多资料显示，海豆芽最早出现在约五亿年前，是世界上已发现生物中生存历史最长的一个属。目前许多中文资料(包括一些教材)，都延续着“活化石”的称谓，少数资料提出了不同看法[2，3]。

海豆芽属于1791年被法国科学家Bruguière正式定名，Lamarck在1801年描述了本属的第一个种Lingulaanatina(鸭嘴海豆芽)。到了1812年在英国中生代和古生代地层发现第一个化石，因壳外形相似而被认为是海豆芽。仅基于外形相似的认识，Darwin于1859年在其著名的《物种起源》一书中将现生海豆芽描述为“活化石”[4]，这对后世产生了深远的影响。

活化石的定义并无统一标准，有人提出活化石的三个特征： ①具有相当长寿命的生物，能够从超长时期的化石中识别出；②形态差异很小，无论是与早期的谱系成员比，还是在现存物种之间；③几乎没有分类学差异[5]。还有人强调，一般先发现化石再发现活体，或活体与确认的化石属同一种且同时存在。

比较研究寒武纪早期—现代不同地质时期的海豆芽化石的形态、解剖发现，古生代、中生代和现生海豆芽的壳体形态和内部解剖方面存在较大改变。其外套膜前缘刚毛和外套管的排列方式均不同，外套腔中水流的进出模式不同等[6,7]。随着认识的增长，现生的海豆芽已分为了Lingula和Glottidia2个属。与明显的形态停滞相比，现存海豆芽物种存在很大的遗传差异。秦皇岛海域与北部湾海域的鸭嘴海豆芽有较高的种群间基因差异[8]。越来越多的证据表明化石种与现存种在内部构造、基因和生态等方面存在很大差异，国际上在30年前就开始质疑其活化石的称呼了。

3 教学启示

首先，对比是提高教学效果的好方法。事实上，包括海豆芽在内的腕足动物具有独特的分类学特征，与通常的认识不同。因而，单纯讲解海豆芽的体位等特征通常是较难被理解的，结合双壳纲生物的对比则易理解体制类型、身体方位等特征。

其次，教学中要关注教材内容的更新。教材通常更新较慢，生物学教师可利用网络和关注文献资料，及时了解生物学相关的新成果。通过参加学术研讨会议与生物学者交流，也有利于生物知识在教学中的更新。同时，应该对重要观点加文献标注以便溯源，必然有利于对新旧观点的识别。