深海暖魚——月魚

原標題：深海暖魚——月魚

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　　在最新一期的《科學》雜誌上，科學家已經證實月魚（Lampris guttatus）是一種全身性的溫血魚類，這似乎打破了人們對於魚類屬於「冷血動物」的認知。

　　中國科學院動物研究所研究員張春光在接受媒體採訪時說：「魚類是變溫動物，不能說是冷血動物。」

　　的確，在通俗語境裡，人們習慣說的是「冷血」和「溫血」動物；而在科學上，準確來說是「變溫動物」與「恆溫動物」。

　　魚類屬於變溫動物。其體內基本不具備調節自身體溫的系統，體溫因環境溫度變化而發生改變。深海溫度極低，深海魚類也因此常年低溫。而恆溫動物則不像變溫動物那樣依賴外界的溫度，它們能夠調節自身的體溫使其保持在某一恆定的範圍。鳥類和哺乳動物是一般印象中恆溫動物的代表。

　　而月魚是世界上迄今已知的第一種全身性溫血魚，它像哺乳動物和鳥類那樣有溫血在體內循環，賦予了它們在深海中的生存優勢。月魚在全球各大海洋均有分布，它們通常生活在幾百米深處、光線暗淡的冷水中，成年體形有汽車輪胎那麼大。儘管某些魚類，比如金槍魚和一些鯊魚，在追捕獵物時也會有器官或肌肉暫時變熱，但目前發現的只有月魚全身體溫常年比外界環境高出約5攝氏度，其循環系統可以像哺乳動物和鳥類一樣加熱全身的血液。

　　如前文所言，生活在深海冰冷海水的魚類通常都行動很遲緩，捕食獵物時以伏擊為主，而不是追擊，以最大可能地節省能量。但月魚卻恰恰相反，它會不停地拍動胸鰭來給身體加熱，從而使新陳代謝和行動速度加快，縮短反應時間。它遊得更快、反應更敏捷、視力更敏銳，也因此成為深海中優秀的捕獵者。

　　那麼，月魚為何能維持溫血呢？

　　該研究的負責人、美國國家海洋和大氣管理局西南漁業科研中心生物學家尼古拉斯·韋格納解釋說：「月魚似乎是通過不斷扇動胸鰭來產生大部分熱量。」 與一般魚類依靠體軸擺動前進的遊泳方式不同，月魚的快速遊泳是憑藉持續扇動像翅膀一樣的一對胸鰭來實現的。驅動胸鰭扇動的是佔據月魚總肌肉量中很大一部分的暗紅色胸肌，它就像一臺強勁的馬達，為月魚的遊泳提供持續的動力，同時藉助血液循環向全身各處輸送源源不斷的熱量。

　　除此之外，月魚進化出了獨特的鰓，能利用「逆流熱交換」（counter-current heat exchange）的機制巧妙緩解熱量的流失。

　　當偉格納的合作夥伴、生物學家OwynSnodrass採集到了月魚鰓部的組織樣本時，他馬上就意識到了月魚的不同尋常——他們發現月魚的鰓部有個不一般的結構：那些將溫熱血液帶進鰓部的血管，纏繞著那些從水中吸收了氧氣後將冰冷的血液帶回身體核心部分的血管。

　　這樣的結構就像一個逆流熱交換設備。對於月魚來說，這意味著，從身體核心部分流出的血液，會加熱從鰓部的呼吸界面流回的冰冷血液。這個結構就像汽車的散熱器一樣，是保存體內熱量的自然調節器。有了鰓裡面這個獨特的熱交換器，月魚即使在冰冷的深海，也基本上能夠使全身都保持較高的溫度，即呈現溫血狀態。

　　「以前我們從來沒發現哪種魚的鰓具有類似的結構。」韋格納說，「這是一個偉大的創新，使月魚具有了極大的競爭優勢。在我們想出逆流熱交換概念以前很長時間，就有一種魚發明了這樣的設備。」

　　要知道，對於魚類而言，體內熱量直接散失的最主要位置便是鰓部，這是魚類體內血液離外界最近的地方，只隔著薄薄的雙層細胞。血細胞與外界水體進行氣體交換的同時，血液中的熱量也會大量散失在比熱容很大的水中。

　　在美國西海岸進行實地調查期間，研究人員收集了捕獲的月魚的體溫數據，發現它們的體溫通常高於周圍的水溫。他們還在月魚身上安裝了溫度監測儀，追蹤記錄月魚潛入水下幾百英尺後的體溫。結果發現，即使在深海中水溫急速下降，月魚的體溫仍能保持穩定。研究人員發現，在海面下150英尺到1000英尺之間，月魚的平均肌肉溫度都比周圍的海水高5攝氏度左右。

　　衛星追蹤的結果顯示，月魚一生的大部分時間都是在水下150英尺到1300英尺深的地方度過的，通常不會浮上水面。韋格納說，較高的體溫會提高月魚的肌肉能力，增強它們大腦和眼睛的功能，幫助它們抵禦寒冷對心臟和其他器官的影響。

　　在月魚之前，科學家曾發現一些魚類身體的某一部分是溫血的——被稱為部分溫血，這幫助它們將活動範圍從淺水擴展到了深海。而月魚的進化譜系更加特別，它在寒冷的深水中進化出了體溫升高機制，從而相對於其他競爭者和獵物具有了明顯的優勢。最近的研究發現，分布在世界不同地區的月魚具有顯著的差異。韋格納也說，現在科學家很有興趣比較不同地區的月魚的溫血特徵。

　　韋格納說：「大自然總是在我們最意想不到的地方以其聰明睿智給我們帶來驚訝。被冷水包圍的時候很難保持身體的溫暖，但是月魚做到了這一點。」（北絳整理）