這種魚為何要在水底憋氣?不是閑得慌 是為保命!
生活在水下的魚似乎沒(méi)什么憋氣的理由,就像生活在陸地上的人類,正常情況下都是在一呼一吸,只有下水,或者進(jìn)行某種訓(xùn)練,又或者無(wú)聊的時(shí)候才有可能會(huì)憋氣。畢竟哺乳動(dòng)物可不能自如地在水下呼吸,少了氧氣,是活不下去的。
但有一種魚真的會(huì)在水底憋氣,難道它也是因?yàn)闊o(wú)聊才這么做嗎?
不愛(ài)游泳,但愛(ài)憋氣
這種魚叫單棘躄魚(Chaunax),是一種深海魚,分布于日本以及中國(guó)南海、東海等海域,棲息深度為500—1985米。它們有的長(zhǎng)得有點(diǎn)丑,比如下面這條。因?yàn)楹腕蛤苡袔追窒嗨疲运直环Q為海蟾蜍。
Chaunax suttkusi,一種單棘躄魚
(圖片來(lái)源:Wikipedia)
你看它,是不是和頂著“小燈籠”的鮟鱇有點(diǎn)像?這是因?yàn)樗鼈兇_實(shí)有親戚關(guān)系,單棘躄魚這一科下的魚都屬于鮟鱇目。
紅眼魚 Chaunax pictus,一種單棘躄魚
(圖片來(lái)源:參考文獻(xiàn)[1])
在水底的時(shí)候,單棘躄魚不像其他的魚會(huì)游個(gè)不停,而是會(huì)一直待在那里,穩(wěn)如泰山,好去埋伏偷襲那些路過(guò)的小魚。
即便是動(dòng)了起來(lái),單棘躄魚大部分時(shí)間也都依靠胸鰭骨盆鰭在水底爬行。它不太喜歡游泳,所以游得慢吞吞的。雖然偶有科學(xué)家觀察到一些單棘躄魚在逃跑時(shí)能夠快速地游泳,但它們似乎很快就會(huì)疲勞,游一會(huì)兒就游不動(dòng)了。
正在水底爬行的單棘躄魚
(圖片來(lái)源:shorefishes)
根據(jù)單棘躄魚“安穩(wěn)”的生活習(xí)性,以及它們棲息的海底環(huán)境寒冷,資源匱乏,科學(xué)家們推斷,單棘躄魚新陳代謝的水平并不高。
眾里尋魚千百度,那魚全在視頻處
那科學(xué)家們是怎么知道這種魚會(huì)憋氣的呢?
可以肯定的是,科學(xué)家們是不會(huì)隨便抓一條單棘躄魚上來(lái)進(jìn)行研究的。這是因?yàn)椋@種魚本身就很難觀察到,想抓一條上來(lái)并不簡(jiǎn)單。另外,野生動(dòng)物肯定不能想抓就抓,它們是受法規(guī)保護(hù)的。
所以,只能觀察了。科學(xué)家們找來(lái)了過(guò)往遙控潛水器ROV拍到的單棘躄魚視頻,逐幀分析它們的呼吸動(dòng)作,也就是它們的鰓腔體積變化。總共找來(lái)了10個(gè)視頻,視頻里有4個(gè)單棘躄魚物種。
視頻中的4種單棘躄魚
(圖片來(lái)源:參考文獻(xiàn)[1])
通過(guò)觀察視頻,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),這4種單棘躄魚都會(huì)在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)保持圓鼓鼓的、體積完全不變的狀態(tài),也就是憋氣狀態(tài)。不過(guò)它們的憋氣時(shí)間不等,在數(shù)十秒到數(shù)百秒之間。其中時(shí)間最長(zhǎng)的要數(shù)印度洋槳躄魚(Chaunacops coloratus),它的憋氣時(shí)間可以長(zhǎng)達(dá)245秒。
下圖中的印度洋槳躄魚在憋完氣之后,通過(guò)不斷進(jìn)行緩慢呼氣,在大約7個(gè)呼吸周期后,才慢慢把自己的體積變小,最終減少了約29%的體積。
印度洋槳躄魚的體積隨時(shí)間的變化圖
(圖片來(lái)源:參考文獻(xiàn)[1])
不同于印度洋槳躄魚,另一種看起來(lái)稍微丑一點(diǎn)的紅眼魚(Chaunax pictus)則在不到3個(gè)呼吸周期中就把氣全部呼出了,體積減少了20%左右。視頻中的這只紅眼魚幾乎就沒(méi)動(dòng)過(guò),一直趴在巖石上。
紅眼魚的體積隨時(shí)間變化圖
(圖片來(lái)源:參考文獻(xiàn)[1])
拿捏呼吸!否則真會(huì)有生命危險(xiǎn)
找到了單棘躄魚憋氣的證據(jù),可另一個(gè)疑問(wèn)又出現(xiàn)了——為什么這些單棘躄魚要憋氣呢?
1879年,科學(xué)家希爾根多夫(Hilgendorf)對(duì)單棘躄魚的生活習(xí)性做了調(diào)查,發(fā)現(xiàn)單棘躄魚可以在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)不吃任何東西。根據(jù)希爾根多夫的研究,在這些魚的一生中,吃不到東西是一種常態(tài),因此它們基本上不挑食,只要有能一口吞下的獵物靠近,它們就會(huì)一口吞下,它們的菜單是高度多樣化的。可以說(shuō),單棘躄魚是典型的守株待兔型獵人。
在憋氣過(guò)程中,海水充滿了單棘躄魚的鰓室。它們通過(guò)極低的頻率(0.03-0.004Hz)緩慢地呼氣,即便是在游動(dòng),呼吸頻率相比于不動(dòng)狀態(tài)也沒(méi)有高多少。保持低頻的呼吸甚至憋氣,可以讓它們消耗的能量維持在一個(gè)較低的水平。
一種單棘躄魚趴在海底
(圖片來(lái)源:NOAA)
這也是單棘躄魚需要憋氣的原因,它們得節(jié)省些能量來(lái)用,呼氣太快,真有可能會(huì)被餓死。
除了節(jié)省能量外,科學(xué)家們推測(cè),單棘躄魚憋氣還有另一個(gè)好處:有助于感知周圍環(huán)境的變化。不管是什么魚,在它的身體兩側(cè)都有側(cè)線,這是魚類適應(yīng)水中生活的重要感受器官,如果沒(méi)有側(cè)線,它們就難以在水中生存。而頻繁的呼吸則有可能增加對(duì)周圍水體的擾動(dòng),進(jìn)而影響到側(cè)線對(duì)捕食者或獵物的感知。
單棘躄魚生活在光線較弱的大陸坡底部,它們主要依靠側(cè)線來(lái)感知水體的振動(dòng),進(jìn)而感知水下的一切,所以高度敏感的側(cè)線系統(tǒng)對(duì)于單棘躄魚這類深海魚來(lái)說(shuō),尤為重要。
趴著的紅眼魚
(圖片來(lái)源:NOAA)
為了維持一個(gè)高敏感度的感知系統(tǒng),單棘躄魚就需要減少游動(dòng),減少呼吸頻率,這也是它們憋氣的理由之一。
當(dāng)然,憋氣的另一原因還可能是它們想通過(guò)憋氣讓自己的體積增大,像河豚那樣看起來(lái)更有威脅性,以便更好地保護(hù)自己。
河豚,同樣“氣鼓鼓”的我也會(huì)憋氣嗎?
說(shuō)到這,你有可能會(huì)好奇,那為什么不說(shuō)河豚也會(huì)憋氣呢?
對(duì)于河豚來(lái)說(shuō),把自己弄得圓鼓鼓壓根不靠憋氣,而是通過(guò)把水吞到胃里讓自己膨脹。到了岸上的河豚,就會(huì)yue啊yue啊,把水給全吐了。
“喝多了”的河豚
(圖片來(lái)源:Veer圖庫(kù))
在2014年,有科學(xué)家專門對(duì)河豚進(jìn)行了研究。他們把河豚放入透明的水箱中,觀測(cè)其呼吸狀況。他們先用一根管子戳河豚,模擬捕食者的攻擊。像預(yù)期一樣,河豚魚會(huì)馬上膨脹,并且其呼吸量在膨脹過(guò)程中增加了近5倍。
也就是說(shuō),河豚膨脹不僅沒(méi)有憋氣,反而在喘氣。不僅如此,科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)中的這些河豚需要花費(fèi)好幾個(gè)小時(shí)才能恢復(fù)到靜息狀態(tài)下的呼吸頻率。
所以,雖然單棘躄魚和河豚都會(huì)變大,但單棘躄魚是真的會(huì)憋氣,而河豚只是“喝多了”。
結(jié)語(yǔ)
魚也需要在水下憋氣,或許這聽(tīng)起來(lái)很荒謬,但對(duì)單棘躄魚而言,憋氣是它們賴以生存的看家本領(lǐng)。
不論是天空、草地,還是海洋,大自然本身就是一個(gè)奉行著“物競(jìng)天擇,適者生存”法則的舞臺(tái)。為了長(zhǎng)久生存下去,魚兒也要學(xué)會(huì)憋氣……生物的奇妙之處是我們遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法無(wú)法想象的,正是在探索與了解自然的過(guò)程中,人類才能逐漸明白每個(gè)生命的獨(dú)特意義。
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