自然科普:魚為什麽要長那些暗搓搓的小刺?
來源:科學大院
作者:蘇澄宇
發布時間:2021-03-23
瀏覽次數:1574

魚,作為(wei) 一道經典食材,多少人對它又愛又恨?愛它的味美,恨它有剔不完的小刺,一不小心可能還會(hui) 被卡到。不要小看這些細細的小刺,它可是魚類身體(ti) 上很重要的部分呢。

魚身上的那些暗搓搓的小刺,生物學上叫肌間骨,就是位於(yu) 椎骨兩(liang) 側(ce) 肌間隔中的硬骨小刺 ,由肌隔結締組織骨化而成。這種骨化方式稱為(wei) 膜內(nei) 骨化或結締組織性骨化,又稱纖維性骨化或膜性硬骨骨化,是成骨細胞在骨質中發生鈣質沉著生成骨組織的兩(liang) 種方式之一。

哪些魚有肌間骨?

如果注意一下平時吃的魚,你會(hui) 發現並不是所有的魚都有小刺,肌間骨僅(jin) 存在於(yu) 鯉魚、草魚、鰱魚等這些低等真骨魚中。

標記為(wei) 黑色的骨頭為(wei) 肌間骨 (圖片來源:參考文獻6)

沒錯,這些長小刺的魚都不怎麽(me) 高級。因為(wei) 在魚類的進化史中,科學家發現,肌間骨經曆了一個(ge) 從(cong) 少到多,又從(cong) 多到少,最後消失的過程。

輻鰭魚類係統演化的的進化樹 (圖片來源:參考文獻8)

小魚刺根據它們(men) 所在的位置分為(wei) 3 類:

1.連接在髓弓上的髓弓小骨

2.連到椎體(ti) 上的椎體(ti) 小骨

3.附在腹肋或脈弓上的脈弓小骨

鯉魚脊椎上髓弓、脈弓、椎體(ti) 所在位置 (圖片來源:參考文獻9)

但是這三種肌間骨進化的進度並不一樣,形成的過程也不完全同步,髓弓小骨出現最早消失最晚,椎體(ti) 小骨出現最晚卻消失最早。

有人曾經對低等真骨魚的(除椎體(ti) 小骨)肌間骨數量進行過統計,結果發現:出現最早的、最低等的真骨魚類——骨舌魚類的雙須骨舌魚 ,它的魚刺數量比較少,肌間骨隻有 70 根左右。

雙須骨舌魚 (圖片來源:Wikipedia)

但是隨著進化,海鰱總目的海鰻肌間骨的數量一下變多了起來 , 約有 409 根。

海鰻 (圖片來源:Wikipedia)

然後到鯡形總目,比如鰣魚,肌間骨約有 143 根。

鰣魚 (圖片來源:Wikipedia)

再到骨鰾總目的鯉魚 ,肌間骨數量又逐漸下降,肌間骨數量約有 99 根。

鯉魚 (圖片來源:Wikipedia)

最後,骨鰾總目鯰形目的黃顙魚肌間骨數量最少,隻有 8 根左右。

黃顙魚 (圖片來源:Wikipedia)

可見,魚刺的多少也在某種程度上反映了魚類的進化史。

注意:在表達每種魚的肌間骨數量的時候,筆者用的是“約”,因為(wei) 根據研究者觀察,同種魚身體(ti) 左右兩(liang) 側(ce) 肌間骨的數目略有不同 ,研究者隻統計了左側(ce) 的,而且同種魚不同個(ge) 體(ti) 的肌間骨數目也有一定的變化,所以也隻是一個(ge) 大概,並沒有一個(ge) 確切數目。

肌間骨的形狀,太讓人煩了!

小刺有時候讓人煩,不僅(jin) 是因為(wei) 刺多,還因為(wei) 刺的形態多種多樣,人們(men) 吃進嘴裏感到很不舒坦。

沒有任何分叉的 I 形肌間骨還好,但往往還有各種分叉的肌間骨,比如說“卜 ”形(一端明顯不等長的兩(liang) 分叉)、“Y”形(一端等長的兩(liang) 分叉 )。

鯉科家魚的肌間骨 (圖片來源:中國國家地理網)

更複雜的還有:一端多叉形(一端 3 個(ge) 或 3 個(ge) 以上的分叉 )、兩(liang) 端兩(liang) 分叉形(兩(liang) 端均有兩(liang) 分叉)、兩(liang) 端多叉形 (兩(liang) 端均有兩(liang) 個(ge) 或兩(liang) 個(ge) 以上的分叉 )和樹枝形 (兩(liang) 端均有 4 個(ge) 以上的分叉 , 並且在分叉的基礎上再分叉 )……

這些小刺要是卡在喉嚨裏可是大麻煩!

各種低等真骨魚類肌間骨的形態 (圖片來源:參考文獻1)

魚為(wei) 什麽(me) 要長肌間骨呢?

終於(yu) 說到重點了,魚為(wei) 什麽(me) 長那麽(me) 多刺啊,不會(hui) 紮到自己嗎?

一切存在都是有道理的,暗搓搓的魚刺也是如此。雖然在專(zhuan) 業(ye) 上還沒有完全的定論,但主流的觀點認為(wei) ,肌間骨的主要作用是支撐肌肉,控製魚的運動。

魚需要進行縱向運動的時候,肌肉收縮,依靠肌間骨產(chan) 生作用力,做出一些更為(wei) 細膩的操作。

有科學家對鯉魚、斑馬魚、鰱魚和團頭魴等魚類做了魚類的肌間骨骨化過程的研究,結果顯示這些魚刺均是從(cong) 尾部向頭部發育。

不同發育時期斑馬魚肌間骨骨化過程 (圖片來源:參考文獻3)

不過在對另一種叫日本鰻鱺的魚做研究時,卻發現了截然相反的情況,它的肌間骨骨化過程是從(cong) 頭部向尾部發育。

為(wei) 什麽(me) 會(hui) 這樣?科學家推測這與(yu) 它們(men) 的遊動方式有關(guan) ,鯉魚、斑馬魚這些主要依靠擺動整個(ge) 身體(ti) 來向前遊動,而日本鰻鱺主要依靠臀鰭的撥動而遊動,兩(liang) 種遊動方式並不完全相同,所以肌間骨的骨化方式也不一樣。

那麽(me) 問題又來了,我們(men) 吃的金槍魚、三文魚為(wei) 什麽(me) 沒啥刺?

因為(wei) 它們(men) 進化得高級啊,輻鰭魚類直到1.7億(yi) 年前才在海洋中出現,3/4 的海水魚的祖先都來自淡水魚。在海洋裏生活的它們(men) 運動主要依靠強大的肌纖維,它們(men) 的遊動速度往往更快,而鯉魚在淡水裏並不需要高速遊動,肌間骨就夠用了,並不需要強大的肌肉。這也是為(wei) 什麽(me) 海水魚相比淡水魚肌肉彈性更好的原因。

不同形態類型的肌間骨數目(僅(jin) 統計魚體(ti) 左側(ce) 的肌間骨)

(圖片來源:參考文獻1)

小小的肌間骨,顯示了魚類演化過程中的多樣性與(yu) 複雜性,大自然就是如此神奇!

參考文獻:

1.呂耀平等:低等真骨魚類肌間骨的比較分析

2.樂(le) 毅.海魚大多源自淡水魚祖先[J].科學,2012,64(03):58.

3.聶春紅等: 不同魚類肌間骨的骨化模式研究

4.張 薇等:魚類巡遊中的活體(ti) 肌肉力學性能預測

5.魚類肌間骨研究進展

6.Patterson C, Johnson G D. The intermuscular bones and ligaments of teleostean fishes[ J]. Sm ithsonian Contribution to Zoology, 1995, 559:1- 85.

7.The evolution of ray-finned fishes.

8.A new time-scale for ray-finned fish evolution

9.孟慶聞, 蘇錦祥, 李婉端. 魚類比較解剖學[ M] . 北京:科學出版社, 1987.


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