海馬：地球上唯一由雄性生育後代的動物，處境竟如此艱難

馬丁·路德·金說過，「我們也許不是來自同一條船，但我們現在在同一條船上」，這句話也適用地球上的生命。地球上生命各不相同，有大有小，有生活在水裡的，也有生活在陸地上的，有色彩鮮豔的動物，還有一些動物會不時地變換身上的條紋。然而，每個物種的目的卻是相同的，無論生命體的大小和行為如何，每一個物種都是為了生存而存在的，所以它們的根本目標是繁殖。

為了生存，絕大多數物種選擇不停的生育後代，這樣他們的「種族」就能繼續居住在這個星球上。然而，在整個動物界中，有99.9%以上的物種是通過雌性來完成生育的，但有一種動物卻不一樣，這種神奇的動物生活在海洋裡，因其獨特的外表而被人所熟知，它就是海馬——地球上已知的唯一一種由雄性生育後代的動物。讓人不禁好奇，為什麼海馬會選擇雄性生育後代呢？是什麼讓雌性海馬放棄生育的權利呢？雄性海馬生育後代，海馬幼崽的存活率又如何呢？

01

「我是一隻魚」

「其首如馬，其身如蝦，其背佝僂，有竹節紋，長二三寸，雌者黃色，雄者青色」。這是《然犀志》中古人對海馬的特徵描述。海馬在海洋中非常神秘，這種動物有馬的頭和蛇的尾巴，但有趣的是，這種融合的生物卻是魚。

海馬是刺魚目海龍科海馬屬的一員，屬於正兒八經的魚類，但形態又不同於常見的魚，因頭部酷似馬頭而得名。它們體表無鱗，全身由具稜棘的骨環包裹；「馬頭」與軀幹呈近直角；口呈不能張合的長管狀，沒有牙齒；腹鰭和尾鰭消失，靠背鰭擺動呈直立泳姿；尾端細尖，常呈捲曲狀。自然環境下，海馬通常是喜歡生活在珊瑚礁的緩流中，又因為它們不善於遊泳，所以它們就經常用它們的尾部緊緊勾著珊瑚的枝節、海藻的葉片上，將自己身體固定，防止自己被激烈的洋流給衝走。

為什麼海馬的形態會進化成這樣，與我們印象中的魚類大相逕庭？據中國科學院南海海洋研究所的研究團隊通過對虎尾海馬基因組測序和分析發現，海馬是目前已獲得全基因組魚類中進化速率最快的物種，而它特殊形態主要源於部分基因的丟失和擴張。

比如說腹鰭，腹鰭是魚類進化後出現的高級特徵，而海馬沒有腹鰭極可能是因為缺失了tbx4基因。海馬沒有牙齒是因為丟失了幾個與牙齒發育相關的基因（如負責牙釉基質合成的proline/glutamine SCPP基因），這也導致它們演化出利用長管狀的口部以強力吞吸獵物的方式攝食。另外，雄海馬育兒功能可能源於與魚類胚胎孵化相關pastn基因的擴張。

（運動力學模型表明捕食過程中，相較於頭部水平的海龍，頭部直立的海馬能獲得一個額外向前的捕食位移）

海馬最顯著的特徵就是它們的頭部與其身體彎曲的角度接近九十度，這種不常規的體態註定海馬在海洋中不會一帆風順，有科研團隊通過生物力學和運動學模型分析指出，海馬直立的頭部，決定了它們不善遊泳，而且遊泳速度也不快，在與其他水平狀魚類競爭食物中處於劣勢。但上帝給你關了一扇門，也會為你開一扇窗，也正是直立的頭部，加上能轉動的眼睛，確保了它們捕食鮮活獵物時，能獲得比其他魚類更大的視野範圍，另外，直立的頭部和捲曲的尾部對海馬在海藻中避敵和捕食也起到十分有效的幫助。

02

「我不是雌雄同體」

生物學家在很早以前就發現，海馬是由雄性負責產子的。所以很長一段時間，他們都以為海馬是一種雌雄同體的生物。可隨著研究的深入，最終確定海馬有雌雄之分！

海馬並不是雌雄同體，海馬只是雄性孵化。為什麼海馬的繁衍方式如此特殊，為什麼雄性海馬會肩負起了繁衍的重任呢？其實，雄海馬也是很無奈的。雄性海馬之所以能孕育後代，是因為小海馬存活率太低了（根據種類的不同，海馬一次能分娩5到1000多個幼崽，但是只有千分之5的概率能存活下來），它們需要迅速繁殖更多的後代，而雌性海馬在繁殖力上一開始就輸給了雄性海馬，因為它們沒有腹囊（育雛袋），這也是包括海龍在內的海龍科生物獨特的進化機制。

2016年，《nature》雜誌上一篇關於海馬基因組的研究文章指出，通過對海馬基因組測序發現，具有胚胎孵化功能的C6AST基因家族中，其中的另一個亞家族——Patristacin基因，在懷孕雄海馬的育雛袋中高度表達，而沒有育雛袋的雌性體內基本不存在Patristacin基因的表達，自然也就無法生育了。而雄海馬的育雛袋是一個複雜的器官，在卵孵化時會調節溫度、血液流動和水的鹽度，以便讓幼崽儘可能為海洋生活做好準備。

（蝦紅素金屬蛋白酶C6AST基因家族）

除此之外，還有生產效率的問題。既然存活率如此之低，要想保證種族的延續，最好的辦法就是採取「群娃戰術」，就是讓雄海馬來幫忙。一般的雌性動物既要負責生產卵子，又要花費漫長的歲月攜帶受精卵，然後還要分娩，進而恢復體力，之後才能進行下一輪的繁殖。而雌海馬就不同了，生產卵子，然後把卵子給雄海馬，之後就又可以生產卵子了，效率大大提高了。

03

「我是一個孤兒」

雖然繁殖效率提高了，但不幸的是，當海馬寶寶出生後，也就意味著它們成為了「孤兒」，因為雄海馬在分娩過程消耗了太多能量，往往需要幾個小時才能恢復過來，完全無暇顧及它們。而這短短的幾個小時也是海馬幼崽命運的分水嶺，海馬寶寶們只能自己隨著洋流漂浮，有些能夠幸運存活，但絕大多數的小海馬避免不了被其他海洋生物當作浮遊動物吃掉的命運。

即使海馬寶寶僥倖逃過當其他海洋生物「零食」的命運，但它們由於體型太小，連浮遊生物也吃不了。還有海馬本就不擅長遊泳，幼崽更是如此，更要命的是它們的尾巴不夠靈活也不夠有力，通常它們來不及抓住什麼就被洋流衝走了，被衝走的小海馬要麼死亡，要麼成為其它海洋生物的美食。

可以看出，海馬的一生充滿著生存的危險挑戰。與此同時，人類對於這種優雅且脆弱的動物非但沒有做出保護舉措，還肆意將它們抓捕。有研究統計，在三十三個海馬種類中，九個已被列入易受影響物種名單，一個被列為瀕臨滅絕的物種。由於曬乾後當作傳統藥物出售，用於治療包括哮喘、性功能障礙等各種疾病，亞洲的海馬貿易十分猖獗。還有許多被抓住後曬乾作為誘餌，用於捕抓其它海洋動物，如捕蝦。

海馬作為地球上唯一由雄性生育後代的動物，海馬爸爸的繁殖過程不可謂不艱難，海馬寶寶的生存條件不可謂不嚴苛。生命的孕育是漫長而偉大的過程，而生物的存活與瀕危的可能就在人類的一想一念之間。