上天、爬樹、放電、變性……這些都是魚的技能

2020-11-24 澎湃新聞

原創 海鮮知道 物種日曆

魚作為在我們日常生活中無處不在的生物,已在地球上生息5億年,魚的存在歷史遠比人類演化歷史漫長。此外,地球上超70%的面積被水覆蓋,而魚當之無愧是這片龐大水域的主居客。在我們的印象裡,魚會遊泳是天經地義的事情,但你知道,除了遊泳,魚兒們還有很多技能嗎?

展翅高飛

說到飛,想必大家想到的第一個是飛魚,飛魚科含有超過60種物種,飛魚並非真正能飛,而是藉助高速遊動的衝勁和尾鰭力量蹦出水面,繼而展開龐大的胸鰭進行滑翔。這小小一跳居然能離水面1米多高,然後以40~50千米的時速在空中滑翔近百米。衝出水面的飛魚並不是為了享受優美藍天,而是為了躲避海裡的捕食者,但稍有不慎,又會被空中捕食者擒獲。

被捕食者追逐的飛魚「魚急跳牆」躍出水面。圖片:BBC / youtube

蝠鱝(fèn)是另一衝上天空的明星,成群的蝠鱝在特定季節聚集在海裡嬉戲,突然間隨著其中一隻飛出水面,更多的蝠鱝跟隨躍出水面並在空中揮舞著龐大的雙翼,亦翻滾亦旋轉,在離水面約2米的空中完成曼妙舞姿後摔回海中。科學家至今未能理解此類行為,但推斷屬於群內的溝通方式。

蝠鱝躍出水面。圖片:BBC / youtube

許多魚類借『滑翔』實現多種目的,包括覓食、逃避捕食者、交流等。不過,魚類中並沒有真正實現飛翔的物種,這裡的『飛』,更多的只是傳統魚類躍出水面行為的延伸。

歡歌細語

海裡的魚非常多,為了便於更好的進行種群內交流,許多魚類進化出利用聲音溝通的方式。相比人類能使用聲帶發出複雜多變的音調,魚類的溝通音節可要簡單得多,多是「咕咕」、「咔嚓」等單調聲音的組合。別看音節簡單,但魚通過長度、響度的組合,能表達多種意思,許多魚類的聲音人類至今都未能摸透其中意義。

魚類是怎麼發聲的?我們最常見的石首魚,像大黃魚、叫姑魚(Johnius spp.),多利用鼓肌擠壓魚鰾發聲;常見於珊瑚礁的鱗魨,則利用上下齒的摩擦進行發聲;近海不時捕到的海鯰,利用胸鰭基部和胸帶骨間的骨骼摩擦發聲;重要的食物鏈初級魚——沙丁魚,則通過將消化道內氣體從肛門排出,氣泡在水中破裂從而發聲。

狹鱈的魚鰾,及附著在左右兩側用於擠壓魚鰾發聲的鼓肌。圖片:海鮮知道

聲音這一媒介多用來傳遞種間信息,諸如求偶、領地保護、警戒、覓食、指引等。魚類發出的聲音受聲源強度、傳播衰減等因素影響,很少能傳輸很遠,尤其是跨界面進入空氣中。但仍舊有少部分魚類發聲成功傳到人類的耳朵裡,比如漁民能在海上聽到石首魚集群繁殖發出類似馬達的噪音,生活在湖畔周遭的人們能聽見北美湖鱘(Acipenser fulvescens)在生殖期發出陣陣微弱又低沉的聲音。

除去識別種內的「語言」外,許多海洋生物還進化出了識別他人「語言」的技術,比如許多魚類會利用臨近種的發聲來判斷是否有敵人來臨,海豚等會利用魚類的聲音搜尋判斷獵物。一直說話也是會累的,所以部分魚類,如太平洋鱈魚(Gadus macrocephalus),一年只在繁殖季節一次性「說個夠」。

上山下海

上山可能有點過,但是上樹、穿越陸地對一些魚來說,可謂小菜一碟。彈塗魚這一類南方沿海常見魚類就是爬樹能手。彈塗魚能以鰓、皮膚攝取空氣中的氧進行呼吸,能短時間離開水,爬到海邊紅樹等植物的枝幹上捕捉昆蟲。

吃土少年,在地面上尋找食物的彈塗魚。圖片:BBC / youtube

生息在北美南部的斑紋隱小鱂(jiāng)(Kryptolebias marmoratus)能在旱季到來時爬上水源地周邊樹木,躲進樹洞或蟲眼中,改變呼吸形式,利用皮膚呼吸,最長能在樹上呆超過2個月,以此等待雨季到來。瓦氏石星鯰(Lithogenes wahari)則進化出了強壯的胸鰭,用來支撐它爬上巖石和枝幹。石星鯰雖不具備能利用空氣中氧氣的肺,但擁有迷鰓,因而同樣能利用空氣進行呼吸。

穿越陸地這種技能,在常見的攀鱸身上可謂小兒科,攀鱸利用展開的鰓蓋做平衡支撐,同時扭轉身體、腹鰭和尾巴共同支持身體前進,可輕易在陸地行進百米以上,尋找新棲息地或產卵場。

魚兒不僅能在陸地上走動,還能在海底「走動」,演繹 「下海」。鮟鱇的近親躄(bì)魚(Frog fish)就是這樣奇特的物種。生活在熱帶到亞熱帶的躄魚,不善遊泳到連胸鰭都退化成用來行走的工具。圓嘟嘟的躄魚整天在海底漫步,利用第一背鰭進化出的吻觸手(類似釣竿)來吸引魚蝦上鉤。它還能根據環境變色,起到偽裝的作用。

用胸鰭在海床上爬行的躄魚。圖片:National Geographic / youtube

許多魚類進化出「走路」的本領,是為了從一個不適宜或缺乏食物的環境中離開,進入到新環境,去尋找適宜生存或食物充足的地方。世界這麼大,怎麼能不去看看?

兵不厭詐

魚可不是只懂得吃喝拉撒,它們也有心計。比如中美洲慈鯛(Parachromis friedrichsthalii)就是高超的騙術大師。它體表酷似死魚的紋路,再加上在水中一動不動地漂浮,讓許多魚以為它就是一具腐爛魚屍,在其他小魚接近準備大快朵頤的時候,中美洲慈鯛瞬間「復活」一口吞下接近者。

慈鯛:假裝「鹹魚」中。圖片:Tobler, M. / Journal of Fish Biology (2005)

來自南美洲的鰭尾短身電鰻(Brachyhypopomus pinnicaudatus)則將欺騙用在對付同類上,因為生活環境等因素限制,電魚一般以彼此發出的電噪音作為溝通的方式。一般電魚身體越大,發出的電信號(電噪音)越強,但部分小個體的雄電魚會「誇大」其發出的電信號,以此更好地威懾競爭者和吸引配偶。雖不清楚這樣的做法對多少雌魚而言有效,但至少說明魚兒也不是完全正直的。

許多動物靠著強壯的體格稱王稱霸,強壯的雄魚能夠「壟斷」與雌魚的交配權,那較弱的雄魚是否要孤獨一生?答案是未必。動物界常見的潛行行為(sneaking behavior)就是一個逆襲的辦法。較弱的雄魚的出路,它們在強壯雄魚與雌魚交配釋放精子的時候,乘虛而入釋放精子,完成自己基因傳播的使命。不過,潛行行為一旦被發現,就會被吃醋的霸道雄魚驅趕,受精率也難以保證。

不辨雌雄

世界上大部分魚類是雌雄異體,但也有少部分魚類是雌雄同體。魚類的性別機制比人類多樣,在特殊情況下,甚至可以變性。魚類的性別轉換機制,是維持種群基因多樣性及群內穩定的重要手段。多數能變性的魚類性別決定基因的差異較小,能比較容易地「變性」。

比如在以雄魚為首的小魚群中,如果雄魚不幸離開或死去,魚群內最強壯的雌魚可能會在短時間內轉變為雄魚,取代原雄魚的使命。這樣的現象相當常見,在金黃突額隆頭魚(Semicossyphus reticulatus)、西大西洋笛鯛(Lutjanus campechanus)、雙帶錦魚(Thalassoma bifasciatum)中都發現過。

「壽星老」額頭和突出的獠牙,是雄性突額隆頭魚的特徵。圖片:Shigeru Harazaki / inaturalis

有些魚的性別轉換是到了一定年紀自動完成的,像我們常吃的黃鱔,剛出生的黃鱔都是雌魚,在完成繁殖交配後全部變為雄魚,稱為雌性先熟(protogynous);與之相反的有黑鯛(Acanthopagrus schlegelii),剛出生都是雄性,在3歲左右時轉化為雌性,稱為雄性先熟(protandrous)。性轉行為有助於種內避免近親交配。

性別轉化多是一次性、不可逆的,但也有部分魚類甚至可以反覆改變性別。比如珊瑚蝦虎魚中的短蝦虎屬(Gobiodon)及副蝦虎屬(Paragobiodon),生活在珊瑚礁縫隙中,一生移動的範圍非常窄。因而遇到合適伴侶的機會很少。當兩條魚不期而遇時,如果它們是同性,就可以一方變性結為夫妻。

用愛發電?

能自發電的生物包括電鰻、電鯰、電鰩等多種魚類,其中的典型代表電鰻以體內無數的發電細胞共同組合放電,釋放到外界,形成強大電壓。作為最強的「生物發電機」,電鰻的電力對其捕食、防禦、溝通和行進都有幫助。

電鰻也要保護自己免遭電擊。它們將自身重要器官集中在頭後部,長長的尾部在電鰻釋放電流時充當正負極,引導電流通過身體,不會對重要器官造成傷害。同時,電鰻發出的電量,相比麻痺自身大小需要的電量要小得多。

最早接觸電鰻的西方科學家洪堡(Alexander von Humboldt)書中的插圖。馬遭受電鰻的電擊。圖片:Wikimedia Commons

發光魚類多在深海中遭遇,比如我們常聽說的鮟鱇魚。鮟鱇們頭頂自帶發光釣竿,用來吸引獵物上鉤。在某些場合,鮟鱇甚至會直接向前方發出發光液,欺騙靠近的獵物。鮟鱇發光要依賴發光細菌的幫助,發光細菌與鮟鱇共生,利用鮟鱇提供營養的同時,釋放代謝產生的光能。

在依賴「特殊技能」的魚身上,一些「普通」魚類的捕食技能,諸如快速追捕、敏銳的視力相對退化了。法師總是比較脆弱的,這不是遊戲平衡的需要,而是節省物質和能量的需求。

研究電鰻的科學家卡塔尼亞(Kenneth Catania)用裝了led燈的假手和假鱷魚「挑戰」電鰻,電鰻貼近敵人的身體,打出更強效的「暴擊」。圖片:National Geographic / youtube

原標題:《上天、爬樹、放電、變性……這些都是魚的技能》

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