【图+视频】鮟鱇鱼比科幻小说更神秘

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鮟鱇鱼比科幻小说更神秘(明德合成)
鮟鱇鱼比科幻小说更神秘(明德合成)

【明德网李文涵综合编译】1833年,一条几乎完美的球形鱼在格陵兰岛被冲上岸,被带到丹麦哥本哈根的动物学家约翰内斯-克里斯托弗-哈格曼-莱因哈特那里。这条鱼–后来被称为足球鱼、Himantolophus groenlandicus或人面鱼–是科学界所知的第一条钓鱼鱼,系统分类学家和进化生物学家泰德-皮茨在他的书《海洋钓鱼鱼》(加利福尼亚大学出版社,2009年)中写道。

纽约纽约州立大学基内塞奥分校专门研究深海鱼的生物学教授Mackenzie Gerringer告诉《生活科学》,今天,深海鮟鱇鱼的12个科中有大约170个已知物种,而且这些科中有 “巨大的多样性”。鮟鱇鱼的普通名字暗示了它们可能采取的一些野生形式–蛇牙海魔、狼夹子和暴躁的梦想家(也被称为暴虐的蟾蜍),仅举几例。它们有一系列奇妙的形状和纹理;有些是蹲着的、圆的(Melanocetus johnsonii),而其他的是平的、巨大的鼻子(Thaumatichthys binghami)或覆盖着须状的丝(Caulophryne jordani)。

但是,虽然这些鱼在世界各地都有发现,但它们是相当难以捉摸的独居生物–对于生活在海面下1000至16400英尺(300至5000米)的鱼来说,这是正常的。因此,新的物种仍在被发现,每一种都比上一种更奇怪。但不管它看起来像什么,任何深海鮟鱇鱼都是小型海洋生物的噩梦。

鮟鱇鱼(shuixiongtang/ins)
鮟鱇鱼(shuixiongtang/ins)

鮟鱇鱼因其发光的诱饵而得名,用来吸引它们吃的鱼和甲壳类动物。这些可怕的猎手安静地潜伏在海洋深处。杰灵格说,它们是埋伏的捕食者,在黑暗中漂浮和等待,直到猎物靠近。然后,它们用内置的鱼竿引诱倒霉的动物,扭动、隐藏和露出它们的诱饵来诱惑潜在的猎物,直到它们足够接近而被吸走。

这种捕食策略解释了鮟鱇鱼的身体。因为它们不主动捕食,所以它们没有成为快速的游泳者,这就是为什么许多是圆球状的、非水动力的形状。《国家地理杂志》甚至称鮟鱇鱼为 “很可能是地球上最丑陋的动物”

《国家地理杂志》甚至称鮟鱇鱼为 "很可能是地球上最丑陋的动物"(ins)
《国家地理杂志》甚至称鮟鱇鱼为 “很可能是地球上最丑陋的动物”(ins)

在深海中,吃饭的人很少,也不多。Pietsch在《海洋鮟鱇鱼》中写道,大多数被检查过的鮟鱇鱼的胃是空的。因此,当鮟鱇鱼确实遇到一顿饭时,它们会让它持续下去。鮟鱇鱼的嘴通常是它们身体最大的部分,如果一顿饭 “能装进嘴里,就能装进身体”,Gerringer说。许多鮟鱇鱼可以将它们的胃拉伸到原来的两倍大小。

。鮟鱇鱼的嘴通常是它们身体最大的部分,如果一顿饭 "能装进嘴里,就能装进身体"(tea_kings/ins)
。鮟鱇鱼的嘴通常是它们身体最大的部分,如果一顿饭 “能装进嘴里,就能装进身体”(tea_kings/ins)

“他们最后会有一个泡沫的肚子,”她告诉《生活科学》。”有时他们被抓到,他们的肚子里有整条鱼。如果你触摸这些胃,由于缺乏一个更好的术语,它是相当软的。”

但是不要太担心这些深海的恐怖。它们太小了,不可能伤害人类,因此它们超大的牙齿和畸形的身体……有点可爱?虽然一些鮟鱇鱼可以长到三或四英尺(0.9至1.2米)长(如Ceratias holboelli),但一个成年人的平均尺寸是6英寸(16厘米)长–比一个排球小一点。

-比一个排球小一点(tea_kings/ins)
-比一个排球小一点(tea_kings/ins)

鮟鱇鱼的鱼饵在深海中会发光,至少在阳光照射的海面下半英里(0.8公里),这要归功于在鱼饵中生根的发光细菌。这种鱼饵,也被称为 “esca”,末端有一个孔,专门用来容纳这些细菌,其中许多细菌在其他地方无法生存,而且许多细菌是该种鮟鱇鱼所特有的。

但这些发光的细菌是从哪里来的呢?鮟鱇鱼出生在海洋深处,是微小、透明的幼虫,独自漂浮在海面上觅食并发育成它们的成年形态。它们直到生命的后期才会长出esca,所以它们从出生起就没有地方培育它们的细菌群,Gerringer说。”这是现在的一个大的研究问题,”她补充说。Pietsch在他的书中写道,在已经研究过的鮟鱇鱼esca细菌中,没有发现任何一种细菌自由地生活在海水中,这意味着鱼不太可能从它们的环境中捡到它们发光的伙伴。它们是否生活在鮟鱇鱼的皮肤上,直到esca发育?它们是否像2019年《eLife》杂志上的一项研究所建议的那样,来自于成年鮟鱇鱼向水中喷出的细菌,并立即被年轻的鱼捡走?”有很多开放的问题,”Gerringer说。

不过,多样化的鮟鱇鱼并没有停留在简单的发光诱饵上。一些物种,如Phyllorhinichthys balushkini,有精心设计的导光板从它们的身体伸出来,就像生物光缆。其他物种,如Cryptopsaras couesii,在它们的背上有发光的斑点,称为caruncles。有些,像Thaumatichthys属的成员,在它们的嘴顶上有诱饵

一旦鮟鱇鱼引诱了它的猎物,它就有充分的动机来保留它。据华盛顿大学研究鱼牙生物力学的博士生卡利-科恩说,大多数动物的牙齿都牢牢地附着在它们的下巴上–而鮟鱇鱼是一个明显的例外。它们的一些獠牙是 “可压制的”,或在压力下能够折叠。”可能是这些牙齿的作用类似于停车场的防刺器,”科恩告诉《生活科学》。”猎物很容易进入嘴里,但它们很难出来。”

为了了解鮟鱇鱼的牙齿,科恩使用了一种叫做组织学的技术。她将牙齿嵌入树脂块中,然后将该块在显微镜下切成薄片。这样,她和她的同事就可以对特定的组织(例如牙釉质、牙髓和韧带)进行染色和识别,以确定这些牙齿是如何发展的。

 

但是,一种较新的技术使科恩能够更好地看清一条鮟鱇鱼下颚的獠牙。使用CT扫描,科恩几乎将整条鱼切成了若干部分,然后可以通过数字方式重新组装,并从任何角度观看。

科恩说,与我们不同的是,”鱼的牙齿无处不在”,而且往往是在只看标本时很难发现的地方。有了像Melanocetus johnsonii这样身长仅2英寸(5厘米)的微小(但凶猛)鱼类的3D渲染,Cohen和她的同事可以对这些难以捉摸的动物的咬合情况做出更好的模型。

许多种深海鮟鱇鱼有地球上最奇怪的繁殖策略之一。雄鱼是寄生虫–我们的意思并不是比喻。

Gerringer说,在许多深海鮟鱇鱼物种中,雄鱼往往比雌鱼小10倍,它们除了繁殖之外没有其他功能。它们利用高度发达的嗅觉器官来追踪雌鱼。当它们找到一个,它们就咬住她。根据科恩的说法,一些雄性鮟鱇鱼在其嘴的前面发展出专门的钩状牙齿,专门用于抓取。科恩正在研究这些牙齿是真正的牙齿还是一种叫做odontodes的原牙)。然后,它们释放出一种酶,溶解它们嘴里的皮肤,与雌鱼的身体融合在一起。雄性变得完全依赖雌性来维持生命;它们的循环系统合并,从而共享相同的血液,本质上雄性成为一对活的睾丸。

“由于在海洋中遇到对方的概率很低,所以当你找到配偶时,你希望能够粘在一起。而它们把这一点做到了极致,”杰林格说。

雌性在有一只雄性与之融合时不会停止收集伴侣。Gerringer说,记录是12个雄性对一个雌性。

发生的融合类似于器官移植,因为雄鱼基本上成为雌鱼身体的一部分。2020年发表在《科学》杂志上的研究发现了鮟鱇鱼是如何管理这一壮举的。它们缺乏产生大多数攻击外来组织的分子的基因–此外,它们的T细胞和抗体很少或没有。研究报告的共同作者Thomas Boehm博士在一份描述该研究的新闻稿中说,这种免疫系统的缺乏很可能会杀死人类,但这正是鮟鱇鱼进行其基于性寄生的奇怪繁殖所需要的。

海洋中没有多少生物吃鮟鱇鱼(尽管在其他深海捕食者的胃里发现了一些,如南极齿鱼Dissostichus mawsoni),而且由于鮟鱇鱼在深水中安家,它们并不是真正的目标,也不会被人类意外地捕获。因此,你可能认为昂刺鱼的数量是完全安全的。

然而,事实并非如此。”我们认为深海社区是看不见、摸不着的,但它们与海洋生态系统的其他部分紧密相连,”杰林格说。最近发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇观点文章认为,为寻找日益稀缺的稀土矿物质而进行的深海采矿可能成为对海洋的威胁。正如《自然》杂志所报道的那样,这种新兴技术可以将海底的沉积物和采矿废物射入水柱,并在那里停留在大洋中。根据《科学日报》的一篇报道,这个栖息地不仅是鮟鱇鱼的家,也是数以万计的其他物种的家。这些淤泥可能会堵塞鱼鳃,使滤食动物饥饿,并改变光线–以及垂钓鱼的诱惑力–在海洋中的传播方式。

Gerringer说,气候变化也是一个威胁,它使海洋分层加剧。这意味着水不再像以前那样从表面向下混合到深海,所以更少的氧气被送到深海。但最终,鮟鱇鱼仍然是如此神秘,以至于对许多人来说,”我们只是不知道 “人类会如何影响它们,Gerringer说,甚至不知道它们的基线是什么。

但技术正在不断改进。2014年,蒙特雷湾水族馆研究所首次拍摄了 “黑海鳗 “鮟鱇鱼的视频,然后把它带到海面上仔细观察,预计这种鱼在海平面上活不了多久。但在2018年,《国家地理》杂志报道了科学家如何将活的深水鱼安全地带到水面的能力正在不断发展。不久的某一天,由于像这样的发展和对深海的持续探索,我们可能会对这些奇异、神秘的生物有更多了解。

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