肺魚為什麼能夠「不吃不喝」活4年之久?

2020-12-07 科學獵奇

肺魚是最古老的魚類之一,它們早在距今約4億年前就已經出現在了地球上,而且在現在依然分布在澳洲、美洲以及非洲的水域中。而它們之所以能夠歷經數次的滅絕事件以及環境變化存活至今,要得益於肺魚強大的生存能力。其中,最讓人震驚的無疑就是它可以不吃不喝的生活4年之久了。那麼,為什麼肺魚可以這樣呢?我們簡單地來探討一下這個問題。

首先,我們簡單的來了解一下肺魚

肺魚是一種神奇的魚類,它的神奇之處就在於,大多數的魚都是用鰓呼吸的,而肺魚不但會用鰓呼吸,還會用「肺」呼吸,當然,魚類本身是沒有肺的,所以肺魚不過是讓自己的魚鰾擁有了氣體交換的能力而已。即使這樣,肺魚也已經很了不起了,畢竟對於其他魚類來說,魚鰾不過是一個可以調節自己在水中深淺的器官而且,而肺魚的魚鰾不但擁有這個能力,還有呼吸的能力。

根據魚鰾的數量不同,肺魚可分為單鰾肺魚和雙鰾肺魚兩大類,而這兩大類正好對應著肺魚的兩個目:單鰾肺魚目和雙鰾肺魚目,其中單鰾肺魚目又叫角齒魚目,其下只有一科一種,它就是昆士蘭肺魚,而雙鰾肺魚目又叫美洲非魚目,其下有兩個科:非洲肺魚科和美洲肺魚科,美洲肺魚科只有一種,它就是美洲肺魚,而非洲肺魚科下有兩種,它們是長肺魚和非洲肺魚。

也就是說,現存的肺魚一共有四種:非洲肺魚、美洲肺魚、長肺魚以及昆士蘭肺魚。

角齒魚目:昆士蘭肺魚

昆士蘭肺魚是澳洲獨有的一種肺魚,它的體長在1-1.5米左右,屬於一種大型的肺魚,與其他肺魚不同的是,它只有一個魚鰾,而且它有著強壯的胸鰭和腹鰭。昆士蘭肺魚僅在澳大利亞的昆士蘭洲的淡水水域中有分布。而且它與其他的魚類一樣,都是不能長時間離開水的魚。(如下圖)

美洲肺魚目:美洲肺魚、非洲肺魚、長肺魚

美洲肺魚目下的三種肺魚與上面的昆士蘭最大的區別有三個,第一個就是這三種肺魚的體型要比昆士蘭肺魚小一些(平均體長在1米左右);第二個是這三種肺魚的胸鰭和腹鰭都已經高度退化;第三個是這三種肺魚都有兩個魚鰾,且都能夠脫離水生存。

而這三種同目下的肺魚也有不同點,其中非洲肺魚與長肺魚都是非洲獨有的肺魚,它們兩個最大的區別就在於體長,而美洲肺魚明顯區別於其他兩種肺魚的特點就是美洲肺魚有5個腮弓4個鰓裂,而非洲肺魚科下的兩種肺魚都有6個腮弓5個腮裂,而且,美洲肺魚的鰭退化得更加徹底(非洲肺魚科下的兩種肺魚的魚鰭退化成了長線狀)。

(上圖為美洲肺魚)
(上圖為非洲肺魚)

小結,現存的肺魚一共有四種,其中兩種分布在美洲,兩種分布在非洲,由於它們魚鰾的數量不同,造成了生活在美洲的美洲肺魚與非洲的兩種肺魚成為了一個目,而另一種生活在美洲的昆士蘭肺魚則獨成一目。而且,只有雙鰾的肺魚才有離水生存的能力,單鰾的昆士蘭肺魚就不具備這個能力。

肺魚(雙鰾)為什麼能夠不吃不喝生存4年之久?

肺魚的呼吸方式是可以自由切換得,當在水中時,它與其他的魚類一樣都是靠鰓呼吸的。當離開水後,它的鰓無法通過水來獲取氧氣,所以鰓的能力關閉。但是,為了生存,肺魚還是需要氧氣,所以,它的雙鰾開始工作。在魚鰾的運作是通過魚鰾肌的壓縮和擴張來控制的,壓縮時,就是呼氣,擴張時就是吸氣。而且由於雙鰾對外界空氣的獲取能力更強,所以雙鰾肺魚比單鰾肺魚更能適應無水的生活。這是其一。

雖然美洲肺魚分布在看似雨水充足的南美洲,但是南美洲也是有雨季和旱季之分的,而且非洲肺魚通常棲息在不流動的湖泊之中,當旱季來臨時,也是會幹旱的。生活在非洲的肺魚就更不用說了,非洲的旱季來的更加的猛烈。所以,當這些肺魚生活的水域的水位持續下降時,它們就會提前鑽入泥土之中,然後用泥土將自己完全包裹起來。

這還不算,當包裹嚴實後,肺魚的體表會分泌出大量的黏液將自己再包裹一層,這有點類似於我們常用的保鮮膜。這樣就能保證肺魚在一個相對溼潤的環境中,即使是外面的泥土幹了,也不會影響到它的生存。

(下圖就是肺魚的黏液形成的保護膜)

當然,只是以上這兩個措施,還不能保證肺魚的生存。所以,肺魚會在泥土包裹的上方留下一個小孔,這個小孔就能保證空氣可以源源不斷地流入了(非洲人就是利用這個小孔,在乾裂的土地中找到肺魚的)。解決完了呼吸問題,就剩下食物的問題了。

肺魚解決食物的問題的方式就是不解決,原因很簡單。當肺魚被泥土包裹之後,它就會進入休眠狀態,在休眠狀態下,肺魚的新陳代謝降到最低,這樣身體對能量的消耗也就超低,肺魚通過分解自身的營養物質,維持著生命。

由於消耗量低,再加上肺魚在旱季來臨前的瘋狂進食,讓肺魚有了不吃不喝可以活4年的能力。

總結

在4億年的進化中,肺魚在不斷地適應環境,這也讓它進化出了可以在空氣中呼吸的雙鰾,而原生環境下的旱季,讓它們擁有了休眠的能力。這兩個能力的疊加,讓肺魚成為了生存能力最強的生物之一。

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