明明是魚,卻能離水上岸生活數月,呆在水裏太久甚至會(hui) 淹死。這種奇葩魚也是脊椎動物中唯一一種可以通過自己給自己受精的方式生下自己的複製品的動物。今天我們(men) 就來認識一下這種可能還原了人類祖先上岸過程的物種——紅樹林鱂。
紅樹林鱂(Rivulus marmoratus)圖片來源:wikipedia
紅樹林鱂(Rivulus marmoratus)也叫斑紋隱小鱂,它們(men) 是隻生活在紅樹林的美洲特產(chan) 。這種魚身材小巧玲瓏,成年後也隻有6-7厘米長,因為(wei) 適應性強好養(yang) 活,它們(men) 經常被當作魚缸裏的背景魚。
雖然紅樹林鱂最早是在1880年被記錄下的,但是直到1961年它們(men) 才得到科學研究。實際上到目前為(wei) 止人類對它們(men) 的了解也隻能算是皮毛,其中一個(ge) 大問題就在於(yu) 在很長一段時間裏,人類在野外找不到它們(men) 的蹤影。
野生的紅樹林鱂一生都生活在美洲和加勒比海小島上紅樹林的死水塘裏。這些小水塘時不時地會(hui) 幹涸,完全不像能住魚的樣子。因此在野地考察的研究者們(men) 一直不明白當這些死水幹涸時紅樹林鱂死哪兒(er) 去了。
紅樹林生態係統。圖片來源:britannica
在30年前,這個(ge) 神秘的問題有了答案。1991年,佛羅裏達瀕危土地計劃(Environmentally Endangered Lands Program)的生物學家 Scott Taylor 和同事在中美洲的伯利茲(zi) 做野外考察任務時踢了一腳一條1.5米長、直徑為(wei) 9厘米的爛木頭,結果裏麵摔出了100多條紅樹林鱂。
2019年比利時那慕爾大學的研究者 Frédéric Silvestre 從(cong) 佛羅裏達紅樹林的爛木頭裏剝出了紅樹林鱂。
後來,他們(men) 在落葉下、椰子殼裏,甚至在人類丟(diu) 棄的啤酒罐裏找到了紅樹林鱂。就這樣,他們(men) 意外地發現紅樹林鱂是首個(ge) 能上岸居住在木頭裏的兩(liang) 棲魚類。後來他們(men) 把這一發現發表在2008年的 The American Naturalist 上。
加拿大圭爾夫大學的生物學家 Patricia Wright 指出,紅樹林鱂的生存環境和幾百萬(wan) 年前動物首次登陸時的海洋生態環境類似。它們(men) 可能還原了陸地動物的元祖首次注冊(ce) 登錄離岸賬號時的情形。
其實,除了紅樹林鱂,也有一些魚可以短暫離水生活,而至少有60種硬骨魚是兩(liang) 棲的。比如東(dong) 南亞(ya) 的蟾胡鯰(Clarias batrachus)就可以在旱地上彈幾個(ge) 小時。澳洲、非洲和南美的肺魚也可以離水生活數月,不過這種技能隻能在肺魚進入待機模式時才能調用。
能在地上爬6天的澳洲攀鱸。
可是,紅樹林鱂可以上岸生活至少66天,而且它們(men) 的代謝率並不會(hui) 因為(wei) 離水而下降。目前沒有其他魚類能像紅樹林鱂這樣離水活蹦亂(luan) 跳兩(liang) 個(ge) 月這麽(me) 久。研究者們(men) 甚至觀察到,因為(wei) 已經升格為(wei) 兩(liang) 棲動物,如果長時間呆在水下,紅樹林鱂實際上會(hui) 淹死。
當水源枯竭時,它們(men) 會(hui) 自行搬家,躲到樹洞裏或螃蟹洞裏自閉宅居。上岸後,它們(men) 的鰓就不再活動。它們(men) 的背部有密集的毛細血管,呼吸和撒尿(排氨)主要靠背部的皮膚完成。它們(men) 也在離水環境中產(chan) 卵,它們(men) 的胚胎也可以在沒有沒入水中的情況下發育成熟。
紅樹林鱂的分布。Global Biodiversity Information Facility
研究者們(men) 認為(wei) ,上岸躲到爛木頭裏也是紅樹林鱂的生存優(you) 勢,因為(wei) 爛木頭可以被狂風大浪打到遠處,有助於(yu) 紅樹林鱂擴大領土範圍。實際上,紅樹林鱂的分布範圍確實比其他美洲沿海魚種要大,它們(men) 出沒的緯度跨52經度跨91度。
作為(wei) 唯一一種能上岸生活的魚,紅樹林鱂還賊擅長疊buff——它們(men) 能適應各種高鹽高溫高臭高毒的螺螄粉式的極限環境。
因為(wei) 沿海紅樹林裏潮起潮落,紅樹林鱂除了要忍耐退潮時的幹旱,還要忍受退潮時的鹽分的醃漬。紅樹林鱂能耐受鹽度達到千分之80的鹵汁般的水(一般海水的鹽度在千分之30到35之間)。硬骨魚主要是靠能分泌氯離子的氯細胞防止變成鹹魚的,而紅樹林鱂的氯細胞的能力甚至比海魚都強。
在紅樹林鱂居住的伯利茲(zi) 的紅樹林中,氨的水平也超過一般魚類的耐受水平。它們(men) 對溫度的適應力也超過普通熱帶魚,7-38攝氏度的水溫對它們(men) 來說都沒問題。
此外,紅樹林鱂也能忍受其他魚類無法承受的高濃度的的硫化氫。在海洋和紅樹林環境中,硫化氫普遍存在,而且對魚有毒性。曾去紅樹林玩耍的人會(hui) 注意到裏麵莫名的屁臭,這就是硫化氫的簽名。硫化氫除了有直接毒性,還會(hui) 消耗氧氣,造成缺氧。
2012年研究者 Andy Turko 拍到從(cong) 伯利茲(zi) 紅樹林的螃蟹洞裏出來的紅樹林鱂。
可是紅樹林鱂就好這口公廁般的酸爽,它們(men) 最喜歡挑沒什麽(me) 魚能忍的臭水溝生活,而且是時不時會(hui) 幹涸的臭水溝,不喜歡住在一直有水又幹幹淨淨的地方。比如在佛羅裏達的紅樹林渾濁的泥水塘裏,紅樹林鱂是最常見的魚。就在這樣陰間的環境裏,紅樹林鱂還不容易生普通硬骨魚容易生的皮膚病。
這種生存模式超過了一般人,甚至研究者們(men) 對魚類的普遍定義(yi) ,難怪人們(men) 曾誤認為(wei) 紅樹林鱂魚口稀少。而因為(wei) 這個(ge) 誤會(hui) ,1999年紅樹林鱂被美國國家海洋漁業(ye) 局列為(wei) species of concern(值得關(guan) 注的物種)。不過現在國際自然保護聯盟(IUCN)將其列為(wei) 無危物種。
如果上麵的描述已經刷新了你對魚的認知,那麽(me) 準備接受另一個(ge) 震碎三觀的事實吧:紅樹林鱂是已知脊椎動物中唯一能夠單體(ti) 生娃——自體(ti) 受精的。
自體(ti) 受精的前提是雌雄同體(ti) 。你沒看錯,紅樹林鱂不僅(jin) 雌雄同體(ti) ,還能自體(ti) 受精。它們(men) 的這兩(liang) 種技能是在20世紀60年代被發現的。它們(men) 體(ti) 內(nei) 同時具有卵巢和睾丸,而且還用自己的精子給自己的卵子受精,生出自己的克隆體(ti) 。諾亞(ya) 要是帶紅樹林鱂上方舟,隨手撈一條丟(diu) 馬桶裏就夠了。
根據2009年發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上的一項研究,紅樹林鱂的自體(ti) 受精率高達97%,而且它們(men) 獲得自己和自己結婚這種能力的曆史至少有數十萬(wan) 年了。
在魚類中雌雄同體(ti) 並不罕見,但是自體(ti) 受精卻相當異常,因為(wei) 自體(ti) 受精麵臨(lin) 的挑戰比近親(qin) 繁殖還難纏:自體(ti) 受精不僅(jin) 會(hui) 帶來嚴(yan) 重的近交衰退問題,還會(hui) 造成卵子和精子生成中的激素衝(chong) 突。紅樹林鱂是如何成功的現在大家還不清楚,但肯定是值得學習(xi) 的。
然而,參差多態是幸福的本源,紅樹林鱂也踐行這一點:紅樹林鱂也有和其他個(ge) 體(ti) 生娃的備用方案。
有時在特殊條件下,紅樹林鱂中會(hui) 出現一些奇行種——純爺們(men) 的紅樹林鱂。雄性紅樹林鱂以前也是雌雄同體(ti) 的,後來就把卵巢吸收了,隻剩下睾丸。有純漢子在的情況下,普通雌雄同體(ti) 的紅樹林鱂就可以和它們(men) 進行異體(ti) 繁殖,也就是異體(ti) 異性戀。
雌雄同體(ti) 的紅樹林鱂(上)和兩(liang) 種雄性,中是隱性雄性表型,下是常見雄性表型。圖片來源:(DOI)10.1086/700697
在純漢子較為(wei) 罕見的佛羅裏達和巴哈馬地區,紅樹林鱂大都自己一個(ge) 人自戀懷孕生娃。而在中美洲的伯利茲(zi) ,純漢子的含量稍微高一些,那裏大約一半的紅樹林鱂能囍提男友。
這個(ge) 過程⚥♂也平平無奇。Taylor 曾經把五彩斑斕的伯利茲(zi) 的雄紅樹林鱂和雌雄同體(ti) 的紅樹林鱂放在一起,結果它倆(lia) 就開始上演典型的鱂魚求偶動作大戲,也就是身體(ti) 纏繞在一起進入震動模式。
圍觀紅樹林鱂多年的 Taylor 表示:“這可能是世界上最酷的魚,因為(wei) 它們(men) 不僅(jin) 有奇特的繁殖方式,還不符合魚通常的行為(wei) 標準。”
常常自妻,偶爾妻人。
來源:把科學帶回家
無標注圖片來源網絡。參考資料儲(chu) 存於(yu) 石墨:https://shimo.im/docs/rhqKJQvxvrYTxWq8/
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