自然科普丨彈涂魚(yú)究竟是一種什么魚(yú)?
發(fā)布時(shí)間:2021-06-10
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有一類魚(yú),它們不在水里好好呆著,卻喜歡在海邊灘涂泥巴里打滾、飛舞、吃東西、挖洞、交配生小魚(yú),它們就是彈涂魚(yú),俗稱跳跳魚(yú)。彈涂魚(yú)其實(shí)不單是指一種魚(yú),而是包含十幾種魚(yú)的大家族。彈涂魚(yú)是魚(yú)類中既能在水里生活又能在陸地上生活的代表性物種,它們好比是脊椎動(dòng)物從水生走向陸生這一進(jìn)化過(guò)程的情景再現(xiàn)者。

首先,你可能會(huì)問(wèn),彈涂魚(yú)在沒(méi)有水的情況下是怎么呼吸的呢?是不是它也像其他哺乳動(dòng)物一樣,進(jìn)化出了肺?沒(méi)有,彈涂魚(yú)還沒(méi)有進(jìn)化出肺。那它們?cè)陉懙厣鲜窃趺春粑哪??事?shí)證明,它們已經(jīng)演化出了呼吸空氣的能力。

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(大彈涂魚(yú) 圖片來(lái)源于xo拍攝)

彈涂魚(yú)的嘴和咽喉的內(nèi)表皮很薄且布滿毛細(xì)血管,只要保持濕潤(rùn),就能像一個(gè)低效率的鰓一樣起到呼吸作用。但由于呼吸效率低,彈涂魚(yú)必須具備巨大的嘴和咽喉,這樣它們才能有更多的表面積用來(lái)呼吸。所以每一次彈涂魚(yú)冒險(xiǎn)離開(kāi)水時(shí),它們都要含著一個(gè)氣泡,就像潛水員背著氧氣瓶一樣。

初看彈涂魚(yú)你可能會(huì)被它長(zhǎng)在頭頂上的雙眼所吸引,彈涂魚(yú)大部時(shí)間在灘涂上活動(dòng),其最主要的天敵是鳥(niǎo)類,長(zhǎng)在頭頂上的雙眼讓它可以第一時(shí)間察覺(jué)有沒(méi)有鳥(niǎo)飛過(guò)來(lái)抓它。

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(大鰭彈涂魚(yú) 圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò))

其實(shí),彈涂魚(yú)出生的時(shí)候,兩只眼睛也像其它魚(yú)一樣長(zhǎng)在頭的兩側(cè),出生后大概35天內(nèi)眼睛就逐漸移到頭頂。彈涂魚(yú)的眼睛不僅位置好,跟其他魚(yú)類相比,它的視力也特別棒。終生生活在水里的魚(yú)類其實(shí)是近視眼,水就是它們戴的近視眼鏡。彈涂魚(yú)則不一樣,它眼睛里面的晶狀體稍側(cè)扁,這樣,離開(kāi)了水,它們也不會(huì)近視,甚至還有點(diǎn)遠(yuǎn)視,可以早早地發(fā)現(xiàn)有沒(méi)有鳥(niǎo)飛過(guò)來(lái)。

此外,科學(xué)家通過(guò)分析彈涂魚(yú)視蛋白基因,發(fā)現(xiàn)彈涂魚(yú)不像大多數(shù)魚(yú)類只能識(shí)別范圍很窄的光譜,可以說(shuō)它們對(duì)于光譜的識(shí)別范圍已經(jīng)接近人類了。因此,大多數(shù)魚(yú)類眼中的世界或許是黑白的,但彈涂魚(yú)眼中的世界應(yīng)該是五彩繽紛,它們可以看得見(jiàn)白色的飛鳥(niǎo)、綠色的樹(shù)木、紅色的招潮蟹和灰色的灘涂??梢哉f(shuō),為了有效躲避天敵,彈涂魚(yú)已經(jīng)武裝到了基因!

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(大彈涂魚(yú) 圖片來(lái)源于xo拍攝)
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再看彈涂魚(yú)你或許會(huì)好奇它為什么那么厲害能在灘涂上一躍而起,甚至能爬上樹(shù)!這是因?yàn)閺椡眶~(yú)的“四肢”比較發(fā)達(dá)。

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(大彈涂魚(yú) 圖片來(lái)源于xo拍攝)
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首先,彈涂魚(yú)的胸鰭,除了有跟其它魚(yú)類一樣的鰭條,還有一截肌柄。如果把魚(yú)類的鰭條比作人的手指,肌柄就好比人的手臂。單是手指,力量比較單薄,手指加上手臂,就可以支撐起整個(gè)身體。說(shuō)真的,彈涂魚(yú)應(yīng)該可以像人一樣做俯臥撐!

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(大鰭彈涂魚(yú) 圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò))

有了強(qiáng)勁有力的胸鰭,再加上尾柄(尾鰭至臀鰭之間的肌肉)的發(fā)力,彈涂魚(yú)便可以輕松一躍而起了。至于爬樹(shù),是因?yàn)閺椡眶~(yú)的兩片腹鰭愈合成吸盤狀,這樣可以用腹鰭吸附住身體,然后用胸鰭發(fā)力往上爬。
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圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò))

最后,你是否想搞清楚它們成天在泥巴里翻滾是如何繁殖后代呢?首先,彈涂魚(yú)屬于穴居性魚(yú)類,每一條彈涂魚(yú)都會(huì)在灘涂上挖洞穴,洞穴一般呈Y”字型,有兩個(gè)洞口,一個(gè)主洞口和一個(gè)次洞口,正常是由主動(dòng)口出入,遇到危險(xiǎn)等情況則從次洞口逃跑。大多數(shù)時(shí)候,每個(gè)洞穴有一個(gè)休息室,但是到了繁殖季節(jié),雄魚(yú)的洞穴就會(huì)多出一個(gè)產(chǎn)卵室。雄魚(yú)會(huì)吸引雌魚(yú)到洞穴交配,雌魚(yú)把卵產(chǎn)在雄魚(yú)洞穴的產(chǎn)卵室,雄魚(yú)完成授精。
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(大彈涂魚(yú)洞穴構(gòu)造示意圖,PO表示洞穴主洞口,SO表示洞穴次洞口,SC表示產(chǎn)卵室,T字型標(biāo)尺的長(zhǎng)度為3厘米。引用自Hong et al., 2007

隨后,雌魚(yú)就離開(kāi)雄魚(yú)的洞穴繼續(xù)過(guò)上單身生活。粘附在產(chǎn)卵室的受精卵則由雄魚(yú)負(fù)責(zé)照看。有意思的是,這些受精卵是不會(huì)被海水浸沒(méi)的,而是在空氣中完成孵化的。那這些彈涂魚(yú)卵如何獲得充足的氧氣以完成7天左右的胚胎發(fā)育呢?

科學(xué)家經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)觀察發(fā)現(xiàn),雄魚(yú)會(huì)用嘴巴把新鮮的空氣從洞穴外運(yùn)送到產(chǎn)卵室,確保魚(yú)卵發(fā)育所需的氧氣。到了彈涂魚(yú)魚(yú)卵就要孵出小魚(yú)的時(shí)候,雄魚(yú)則會(huì)把產(chǎn)卵室的空氣排出,這樣產(chǎn)卵室的氣壓降低,海水則會(huì)把產(chǎn)卵室淹沒(méi),剛孵出的小魚(yú)就可以游出洞穴。

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(圖中1為黏附在產(chǎn)卵室的受精卵;圖2-6顯示雄魚(yú)從洞穴外用嘴巴輸送空氣至產(chǎn)卵室;圖7-8顯示雄魚(yú)把產(chǎn)卵室內(nèi)的空氣排出后,海水浸沒(méi)產(chǎn)卵室,剛孵出的小魚(yú)游出洞穴。引用自Ishimatsu et al., 2007

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彈涂魚(yú)交配的時(shí)機(jī)可是很有講究的,一般交配的高峰期是大潮水來(lái)之前的第7天,到小魚(yú)苗剛要孵出來(lái)的時(shí)候大潮水來(lái)了,這樣,小魚(yú)苗可以順著潮水安全出洞。這么精準(zhǔn)的交配時(shí)間選擇,是不是彈涂魚(yú)也會(huì)看日歷啦?其實(shí),這也是由基因控制的,跟生物節(jié)律相關(guān)的基因在交配期的表達(dá)量達(dá)到了最高值,一系列基因的表達(dá)調(diào)控就會(huì)誘發(fā)彈涂魚(yú)的繁殖行為。
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(大彈涂魚(yú) 圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò))
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彈涂魚(yú),猶如灘涂上舞動(dòng)的精靈,一千多萬(wàn)年前就出現(xiàn)在了地球上。通過(guò)對(duì)它們的觀察和研究,特別是基因方面的分析,我們已經(jīng)獲知了不少它們不同尋常背后的“基”密。而在若干年后,彈涂魚(yú)又會(huì)變成什么樣子呢?這是一個(gè)非常值得探究的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn):
Atsushi Ishimatsu, Yu Yoshida, Naoko Itoki, et al. Mudskippers brood their eggs in air but submerge them for hatching. The Journal of Experimental Biology, 2007, 210, 3946-3954.
Wanshu Hong, Shixi Chen, Qiyong Zhang, et al. Reproductive ecology of mudskipper Boleophthalmus pectinirostris. Acta Oceanologica Sinica, 2007, 26(4), 1-10.

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