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其实，软体动物在构建自己的住所时，它们都会遵循着几条数学法则，软体动物在生长的过程中壳体会受到机械力的相互作用，产生了无数种不同的贝壳形状，它们建造的外壳形状精美坚硬。

鹦鹉螺切割面 图源：昵图网

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简洁的构造法则

软体动物的贝壳由体外的膜状物（外套膜）来建造的：在贝壳开口或壳口处，外套膜这个又薄又软的器官一层层地分泌一种富含碳酸钙的物质。要形成螺类等腹足纲动物特有的螺旋状贝壳（按照螺旋线生长），仅需要遵循三个基本几何法则。

以扇贝为例 图源：网络

法则一是扩张：通过均匀地沉积比之前更多的物质，软体动物就能不断制造出比先前略大的开口。在这个过程中，最初的圆形开口变成了圆锥体。

法则二是旋转：通过在壳口一侧沉积较多的物质，软体动物就能在最初的壳口的基础上，完全旋转一周，得到一个像甜甜圈或圆环体的贝壳。

法则三是扭转：软体动物会使其壳口的沉积位点发生旋转。通过扩张和旋转，你能得到像分室鹦鹉螺那样的平面螺旋贝壳。加上扭转，贝壳的形状就会变成数学上所描述的一种非平面螺旋体。

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从简单到精巧

对于一些贝壳来说，故事到这里就已经结束了，它们的“小别墅”已经如此整洁、美观。

而对于其他建造者，这种居所还需要更多装饰。

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棘是贝壳上最显著的一类装饰，一般相对于贝壳壳口方向垂直地向外伸出，通常突出贝壳表面数厘米。

伴随着外套膜的爆发生长，这些突起物也就周期性地形成。在一次爆发生长中，外套膜生长得太快以至于长度超过了壳口，无法再与壳口对齐。这时，外套膜就会略微弯曲，它分泌的成壳物质也会跟着弯曲。

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在下一次爆发增长中，外套膜进一步生长并再次超过壳口，进而将弯曲放大。正是反复的生长过程与机械力相互作用，最终形成了贝壳上的一系列棘，并且这些棘的具体样式主要由外套膜的爆发生长速率和外套膜的刚度决定。

壳口和外套膜之间的任何不匹配都会对外套膜组织本身造成压迫。相较于壳口，如果外套膜太小，它就必须伸展才能贴着壳口。相反，如果外套膜太大，它将不得不压缩自己以适应壳口。

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因此，如果生成区由于这些压力发生了形变，那么外套膜此时分泌的新的成壳物质将按照这种变形，永久性地固化在贝壳上，并进一步影响外套膜的下一个生长阶段。

从根本上来说，只要贝壳的生长速率与软体动物本身的生长速率不完全一致，变形就会发生，形成那些我们称之为装饰或壳饰的特征。

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什么是螺旋线？

螺旋线可是数学家的” 宠儿”之一。

斐波那契螺旋线，也称“黄金螺旋”

是根据斐波那契数列画出来的螺旋曲线

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它是指绕某个点旋转所产生的线，其中的参数不同所产生的螺旋线的形状也各不相同。通常，我们所说的螺旋线是二维螺旋线，如等角螺线、等速螺线等。另外，在立体的三维空间里产生了另外的螺旋形态，即三维螺旋线，如圆柱螺旋线、圆锥螺旋线。

螺旋形建筑 图源：网络

我想，软体动物并不懂得什么是数学，但是这些美丽的生命体却能如此精确地构建出无比错综复杂的结构。

对于这些软体动物们来说，即使生活在完全不同的地域环境中，在经历着不同基因变异的情况下，也能够获得相似的外壳形状，或许是因为大自然中的物理法则在悄无声息中决定了很多事情吧！

资料来源：云致学社返回搜狐，查看更多