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海底騙術

2008-02-18 08:01:58科學世界
走近科學 2008年2期

科學世界

我們知道,很多生物都善于偽裝,它們這樣做是為了躲避天敵的獵殺。在天空、陸地或是海洋中,這種善于偽裝的生物很多。就說海洋吧,由于魚的種類不同,它們的運動速度和應變能力都存在著很大差別,所以一些動物只能借助自身的優勢把自己偽裝起來,以便在殘忍的競爭中贏得生存的一席之地,可以說它們的偽裝技巧毫不遜色于陸地動物。海洋占有近四分之三的地球表面積,早在陸地上出現生命之前,殺手們就在藍色的深海中四處巡游了。看了下面的例子,你就會驚嘆大自然造物的神奇了——

致命的鯊魚堪稱最可怕的海洋掠食者。

海洋也為那些依靠陰謀詭計謀生的動物提供了狩獵的平臺,它們是墨魚、章魚、分泌毒液的蓑、狡猾的琵琶魚以及油滑的殺人鰻魚。

有些掠食者就像活化石,4億年間幾乎沒有什么改變。它們是冷酷無情、效率極高的偽裝大師。它們擁有絕妙的吸盤,靈活的身體沒有骨頭,能夠穿越最狹窄的縫隙、悄悄逼近獵物。

追捕獵物需要敏捷銳利的眼睛和精明機智的腦子。能和背景融為一體也是一種優勢。

進化出極好的偽裝……或者,先實施催眠,再快速攻擊。

有的甚至能改變外形。有的看得見,有的卻看不見。

殺手出動……獵物無處可逃。

襞魚

熱帶海洋中至少生活著43種襞魚,由于外表不斷變化,一般人很難辨認出它們的身影(圖1)。它們大小不一,有人類小指那么大的,也有手臂那么長的。

(1)外表的不斷變幻,讓人難以辨認

無論大小如何,每一條襞魚都可以在瞬間消失得無影無蹤。大多數魚一開始游動,偽裝就會消失,但襞魚可以用肢狀鰭在礁底上爬行。它們可以在保持偽裝的同時,用一種漂亮的姿勢伏擊或潛近。

這位獵手用肘狀關節和魚鰭抓住珊瑚碎石,一動不動地等待獵物經過。

上翻的大嘴等待著吸入下一個犧牲品。

在襲擊過程中,襞魚吞下大量海水,迫使海水經腮流出。為了吞下獵物,襞魚的身體以極快的速度擴張了12倍。喉嚨深處強壯的括約肌能防止吞下的獵物逃跑。這些殺手甚至會掩飾呼吸,用隱藏在鰭下的鰓孔呼吸。

襞魚的一雙大眼睛活像一臺掃描機。當獵物游到7倍于它體長的范圍內,它就該出動了。為了把獵物引誘到攻擊范圍內,襞魚變成了垂釣者:背上的第一根刺就是它的魚桿,刺尖還有肉餌。不同個體的肉餌形狀各有不同,有的像蚯蚓,有的像蝦,有的像魚(圖2)。有好奇的小魚湊過來想看個究竟,渾然不覺自己已經踏入陷阱。

(2)守株待兔的獵手用漂亮的姿式伏擊獵物

夜晚狩獵時襞魚還會向水中釋放化學物質,以增大肉餌的誘惑力。龐大的嘴巴產生強勁的吸力,在幾毫秒內就能把獵物吸進去。如此速度令其他海洋殺手相形見絀。

石魚

由于偽裝出色,石魚不必快速游動捕捉獵物,只需靜靜地守株待兔。

它身體矮胖,肌肉富有爆發力,攻擊性很強。它偽裝得和周圍環境一模一樣(圖3);一旦離開珊瑚礁,石魚就變得顯而易見。所以,它們還有另外一個小武器:魚類最有效的針刺。

(3)酷似周圍珊瑚礁的石魚

神經毒素通過針刺進入獵物體內后,能立刻導致獵物癱瘓,能在幾小時內殺死一個人。石魚的這次獵殺只用了15毫秒。如果不借助慢鏡頭,人類的肉眼根本無法看清(圖4)。

(4)圖組:爆發力使石魚成為出色的殺手

它會準備再次襲擊,再次襲擊,再次襲擊……

墨魚和章魚

對于某些殺手來說,偽裝只是它們的武器之一。它們已經在海洋中巡游了4億年。身手敏捷,頭腦聰明,爆發力強,身體柔韌性好,嘴巴鋒利如刀,觸手帶有致命的吸盤。它們是長相怪異、兇猛可怕的殺手。它們是終極偽裝大師,擁有許多可供挑選的武器。它們的身體非常柔軟,是蝸牛的近親。

?和蝸牛不同的是,墨魚和章魚的眼睛類似于人類的眼睛。人類通過改變晶狀體的形狀進行聚焦,就像給照相機調節焦距。晶狀體向前向后移動,獲得清晰的圖像。良好的視力對捕獵極為重要,章魚能發現一米之外豌豆大小的獵物。當一個人潛入海洋深處時,隨著身體的翻轉,視覺圖像也會跟著翻轉。但這些動物就不會遇到這個問題。它們的眼睛能在眼窩里旋轉,所以看到的圖像總是水平的(圖5)。

像指南針那樣,眼睛借助重力保持狹縫狀的瞳孔水平排列。除此之外,墨魚和章魚還能看見我們人類看不見的偏振光!這意味著它們能用皮膚上類似摩爾斯電碼的圖案進行交流,而它們的敵人根本看不見這些圖案。因為能看見偏振光,所以還能捕獲透明的獵物,使銀魚群賴以迷惑較小敵人的反蔭色偽裝在它們眼中形同虛設。

追捕獵物時,章魚從一個角度逼近,時刻關注獵物的動向。

在水里,獵物的隱藏點是三維的,所以墨魚進化出了視野開闊的眼睛,這雙奇妙的眼睛能夠同時看見前方和后方。通過旋轉身體,志在必得的墨魚正面逼近獵物。當然,逼近獵物的方式有很多種。除了偽裝欺騙,它們還會暗殺。有意思的是,墨魚、章魚和魷魚是大自然中最早發明噴氣式引擎的動物。它們通過頭部下方的一根體管將水吸入或噴出體內,推動身體前進。

水下飛行并不是惟一的選擇。章魚還會爬行,小心謹慎地爬向獵物。它們還會到陸地上捕獵。由于身體非常柔軟,它們甚至能穿過只有它們嘴巴那么大的洞孔。

章魚用鰓呼吸,離開海水的時間不能超過30分鐘。它們對食物的需求量很大,總在不斷地追捕獵物。它把觸手伸向巖石的一側……然后從另一側發起攻擊。在這樣的殺手面前,獵物無處可逃。章魚的觸手敏感而靈活,足以探察最小的巖縫(圖6)。

(6)沒有骨骼,章魚可以隨時改變身體的形狀

墨魚在海水中滑翔。墨魚依靠體內的一個氣囊漂浮在水中,通過改變氣囊內氮氣的含量來調節浮力。這個過程和潛水員調整浮力背心內的氣體差不多。和魷魚、章魚一樣,墨魚也會噴氣推進法。但是在潛近獵物時,它更喜歡借助身體邊緣波浪狀魚鰭的柔緩搖擺,秘密行動(圖7)。

(7)天生的殺手看起來又是那么的優雅,這也是墨魚的偽裝的手段

它們是機動靈活的殺手。墨魚最大的特長還是欺騙:紫色、粉色、黃色和黑色的表皮以及奇異的形狀使它們看上去像有毒動物,可以使某些饞涎者知難而退。逼近獵物時,墨魚的身體會閃現出很寬的色帶。它們就像海底的印度耍蛇人,通過調節觸手的色彩和形狀,對獵物實施催眠。

在獵物頭昏眼花之際,迅速發起致命的攻擊。捕食的觸手從頭部伸出,以迅雷不及掩耳之勢突然襲擊。

如果說,攻擊速度是一些海底刺客的殺手锏,那么觸手就是章魚和墨魚的奪命武器。事實上,觸手是嘴唇的延伸部分,上面布滿了強有力的吸盤。章魚的8只觸手是強健的肌肉管,沒有骨頭和硬殼,可以像橡皮筋一樣彎曲。即便是最靈巧的人也難以像它們那樣有效地控制兩條胳膊。章魚擁有獨特的神經系統:每只觸手都有一個獨立的神經控制中心。這也就意味著,每只觸手都能自己拿主意。所以很多情況下,觸手就代替大腦制定行動策略。

每只觸手上大約有5000萬根神經。大腦發出移動信號時,每只觸手接到命令,控制自己的行動。這些觸手的獵殺能力令人嘆為觀止,它們可以撬開緊閉的蛤殼。觸手上的每個吸盤都能承受2公斤重量,從理論上講,每只觸手能拖起一輛摩托車。

吸盤不只是抓握工具,還能像舌頭一樣辨別味道。每個吸盤上有1萬個神經細胞。它們是比人類的指尖更為敏感的觸覺感受器(圖8)。

(8)布滿強有力吸盤的觸手是八爪章魚的奪命武器

某些種類的章魚8只觸手上各有1000多個吸盤。它們用這些觸手走路、爬行、挖洞、游泳、捕獵和進食。但獵物也有武器,在戰斗中失去一只觸手是家常便飯。不過沒關系,它們很快就會再長出一只觸手。

和其他行騙高手一樣,不同個體的形狀大小各有不同。有體重180公斤、身長7.5米的“巨人”……也有比硬幣還小的“侏儒”。

墨魚的觸手稍有不同。和章魚一樣,它們的嘴巴周圍長著8只帶有吸盤的觸手,不同的是,它們眼睛下面的孔里還有一對觸手。這一對比其余8只觸手都要長,尖端呈勺子形,是墨魚的致命武器。在觸手的掩護下,其他武器開始發揮作用。

墨魚嘴巴周圍有一個堅硬的、和鸚鵡一樣的喙狀結構,可以撬開最堅硬的獵物。嘴巴里面還有一個覆蓋著牙齒鱗片狀的舌頭。章魚也長著類似的喙和舌頭,專門用來對付獵物的甲殼。和墨魚一樣,章魚能釋放出阻斷神經信號、阻止肌肉運動的化學物質,使多數獵物在幾分鐘內斃命。所以,這些殺手不僅武裝著強有力的觸手和吸盤、銳利的喙和舌頭,還擁有致命的化學武器,能夠在獵物有機會傷害它們柔軟的身體之前使獵物癱瘓。

章魚和墨魚是最令人驚異的海底行騙高手,它們能在眨眼之間改變身體形狀,展現出令人炫目的圖案。

墨魚是相當狡猾的掠食者。它們最常用的捕獵策略就是利用變形技巧和模仿能力迷惑獵物。墨魚的軀體上閃動著黑白條紋。鮮明、波動的色彩展示一直延伸到觸手尖。200多萬個色素細胞投入工作,皮膚上閃現出變幻不定的色彩。墨魚的色彩展示制造了一種錯覺,干擾了獵物辨別危險的能力,從而平靜地將獵物送入腹中。其原理是這樣的:想象一下,當你凝視瀑布一段時間……然后轉過頭去看靜止的場景時,圖像好像會向上漂浮。

這是一種叫作“運動后效”的錯覺,它會改變你對移動物體的速度和方向的感知。而這種感知恰恰是魚在逃命時需要的信息。墨魚身上閃動的條紋具有和瀑布相同的效果。沉浸在“運動后效”中的獵物已經沒有能力觀察墨魚的移動、考慮合適的逃跑路線了。剎那間,一切都結束了。

章魚和墨魚每平方厘米皮膚上有幾百個帶有彈性、充滿色素的囊。某些種類有5種顏色可供選擇:黃色、橙色、紅色、棕色和黑色。每個囊受一圈肌肉的控制。肌肉一收縮,囊就改變形狀,囊一變,體色立刻就變。我們可以看到,這種體色變化猶如萬花筒一般絢爛多姿。加上來自獨立反射細胞的藍色和綠色層,形象就完整了(圖9)。

(9)章魚和墨魚皮膚上的五色色素囊

這些偽裝殺手不僅會改變體色,還會改變身體的形狀。沒有骨骼的好處之一是,只要收縮肌肉就能改變表皮的肌理。它可以搖身一變,成為珊瑚、海藻、沙地……甚至變成流線型噴氣式戰斗機。

章魚用8只觸手模擬搖擺的海藻,真可謂惟妙惟肖。它們之所以能自如地控制身體,要歸功于大腦的運作方式。觸手上的神經中樞控制運動,顏色和形狀則是由視覺決定的。

視覺很重要,所以視神經葉占了腦重量的一半。它們可以在瞬間完成對視覺圖像的處理和反應,章魚能在1秒鐘之內模擬周圍的環境。變色龍則需要2分鐘才能融入環境(圖10)。

(10)圖組:章魚(圖左)變色的本領比變色龍更高一籌

有一種章魚把海底行騙術提升到了一個新的臺階。它會模擬其他動物,并由此得名“擬態章魚”。正因如此,它們才能成為地球上最老練、最敏捷的行騙大師和海底刺客。

章魚和墨魚的獵殺本領令人驚嘆,它們可以稱得上是效率最高的掠食者。它們在進化過程中舍棄了外殼,變成了高度靈活的獵手。再加上頭腦靈活,堪稱名副其實的自然刺客。

鸚鵡螺

某些食肉動物已經在海洋中漫游了5億多年。現代墨魚和章魚的祖先——鸚鵡螺是一種軟體動物,體外有一個堅固的硬殼。硬殼在閃亮或漆黑的海水中若隱若現。殼上不規則的斑馬紋分裂了它的輪廓,白色底面和從上面滲透下來的亮光融為一體(圖11)。

(11)鸚鵡螺是現代墨魚和章魚的祖先

白天,它們待在安全的、距離水面600米的深水中。一塊類似活門板的薄片蓋住前面的入口,完善了鸚鵡螺的防御系統。

夜間,鸚鵡螺垂直向上游動500米左右,到達淺水域的狩獵場,捕食螃蟹和小蝦。

鸚鵡螺像微型潛水艇那樣在水中滑行,通過調節殼內氣體和液體的比率來控制浮力。鸚鵡螺的外殼由30個獨立的殼室組成,各殼室通過一根管子連接。鸚鵡螺自己住在最大的前室中,借助肌肉力量依附在外殼上。

它們通過水里的化學信息發現獵物。觸手抓住目標后,直接把獵物送往角狀喙。

鸚鵡螺的頭部周圍有38只能抓握的觸手,交替排列著溝和脊,用于抓捕食物。這些觸手上配備著對化學物質敏感的味蕾,有助于發現獵物。強壯的顎能夠壓碎貝殼,舌頭上有11排牙齒,能夠咬碎柔軟的肉。即便是堅韌的蝦殼,也抵擋不住這些古老武器的猛烈攻擊。

如果沒有策略,武器就難以發揮作用。懂得如何與環境融為一體、如何發動突然襲擊,是隱秘殺手的成功法寶。它們都是海底行騙專家,都是大自然的刺客。

看來生命只要存在一天,物競天擇,適者生存這句話就永遠是適用的。

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