緣木可求的魚

撰文｜昕諾

緣木可求的魚

撰文｜昕諾

人們常用“緣木求魚”這個成語來比喻方向、方法不對所以不能達(dá)到預(yù)期的效果，的確大多數(shù)魚兒離開了水就不能生存，但是有一種魚卻可以離開水生活。它不但能離開水，還能上樹，這就是彈涂魚—— 一種進(jìn)化程度較低的古老魚類。

彈涂魚概況

彈涂魚是貨真價實的魚，屬于刺鰭魚科，一共有25種，生活在非洲西岸、印度、太平洋水域、新赫布里底群島熱帶及亞熱帶近岸淺水區(qū)（美洲不產(chǎn)），中國常見的有三種，分別是彈涂魚、大彈涂魚和青彈涂魚。彈涂魚是人類的好朋友，人們親切稱之為“花魚”或者“跳跳魚”。它們的模樣有點“怪怪的”，一對鼓出的大眼睛好奇地打量著周邊的世界，兩只強(qiáng)壯的胸鰭像兩條粗短的臂膀支撐著身體，皮膚是藍(lán)綠色的，背上有著帶深色斑點的背鰭，那些背鰭驕傲地?fù)伍_，越發(fā)顯得那顆昂起的魚頭不可侵犯。退潮之后，彈涂魚出穴跳躍活動在泥灘上覓食，食用小昆蟲或者底棲硅藻。取食底棲硅藻的時候，它們的下顎接觸灘涂表面，像犁田似的，把頭左右搖晃，爬行前進(jìn)。漲潮之后，彈涂魚就回到自己玩的洞穴內(nèi)以躲避到淺海灘來覓食的各種肉食魚類的攻擊。天晴的時候，彈涂魚也會爬到樹上玩耍或者在石頭上曬太陽。該魚有鉆孔棲息的習(xí)性，其孔道至少有兩個，孔道不規(guī)則。地下洞穴也會用作撫嬰室，每年4—6月繁殖產(chǎn)卵后，魚卵就在這個地方發(fā)育，洞內(nèi)也常常嚴(yán)重缺氧，雌魚和雄魚就會不斷地輪流吞食空氣，將其注入洞中，以便建造一個地下空氣包緩解氧氣不足的情況。受精卵發(fā)育成熟后，剛孵出來的微小透明幼魚就會附入洞水內(nèi)，開始它們游向大海的最初歷程。在幼魚出生后的最初幾個小時內(nèi)，它們看上去非常像浮游生物，被包裹在一個淡黃色的液囊內(nèi)，以此來維持生命。大約45天后，幼魚就能鉆出洞穴來到海灘上，開始它的水陸兩棲生活。

彈涂魚為生存環(huán)境所做的改變

與水生親戚相比，彈涂魚通過登岸獲得了更多的生存優(yōu)勢，從而避免了與其他魚類爭奪食物資源而產(chǎn)生激烈競爭。那么，為了適應(yīng)生存環(huán)境的改變，彈涂魚究竟做了哪些改變呢？

習(xí)性變化

彈涂魚都具有一定的水陸兩棲習(xí)性，已形成諸多與之相適應(yīng)的形態(tài)和生理變化。主要表現(xiàn)在眼球突出于頭緣之上，以利于觀察控制飛鳥，從而逃避敵害；胸鰭發(fā)達(dá)，可在潮間帶灘涂爬行和跳躍；氨耐受能力強(qiáng)以適應(yīng)高濃度的氨水平；皮膚經(jīng)常分泌黏液，保水能力強(qiáng)，有利于長時間離開水環(huán)境；抗病能力強(qiáng)，能抵抗水路兩種生存環(huán)境中不同的病原微生物。

基因變化種群變化

彈涂魚種群的擴(kuò)張或收縮在很大程度上與海平面的變化有關(guān)。海平面低時，露出更多的泥灘來生長硅藻，所以喜歡底泥環(huán)境并且主要以硅藻為食物的彈涂魚種群數(shù)量擴(kuò)張；海平面高時，能夠讓肉食性彈涂魚食到更多的昆蟲和蝦蟹，所以喜歡雜草叢生的沼澤環(huán)境并且肉食性彈涂魚種群數(shù)量擴(kuò)張。

免疫適應(yīng)

具有水陸兩棲習(xí)性的彈涂魚需要同時面對水陸兩地微生物，所以在DNA修復(fù)、DNA復(fù)制、核酸代謝過程和應(yīng)急反應(yīng)等方面發(fā)生一些變化，這些變化發(fā)揮維持基因穩(wěn)定性、應(yīng)對潮間帶惡劣的溫差變化和陽光直射等作用。

氨排泄與代謝

在自然條件下，相比于終身生活在水中的魚，兩棲彈涂魚面臨著較高濃度的氨脅迫。彈涂魚超強(qiáng)的氨耐受能力與其高效的氨排泄機(jī)制是分不開的。肝臟作為魚類的重要排泄器官，在氨的代謝和調(diào)控方面發(fā)揮著重要作用，彈涂魚在氨脅迫條件下，會采用部分氨基酸代謝的策略。彈涂魚體內(nèi)的氨基酸代謝機(jī)制與氨的生成及相關(guān)的代謝途徑是其具有氨耐受能力的重要基礎(chǔ)。

視覺變異

脊椎動物視網(wǎng)膜中一般存在5種紫紅蛋白，但研究發(fā)現(xiàn)，彈涂魚丟失了用于感受紫外光的蛋白，因此推斷彈涂魚可能通過這種方式來減少陸地生活時紫外線對視網(wǎng)膜的破壞作用。此外，彈涂魚也通過蛋白質(zhì)的變異感受更廣譜的色彩，這也與其較強(qiáng)的陸生習(xí)性相吻合。

魚其實是“近視眼”，長期生活在水介質(zhì)中，與人佩戴著近視眼鏡一樣。一旦生活于陸地時沒有了水介質(zhì)，兩棲彈涂魚是否也會變成近視眼？從它們的“朝天眼”和敏銳的躲避飛鳥襲擊的能力來看，它們的視力發(fā)生了陸生適應(yīng)性改變。彈涂魚通過提高視網(wǎng)膜中的多巴胺的濃度水平來減少近視的發(fā)生，這種視覺改變有利于彈涂魚實現(xiàn)較強(qiáng)的陸生習(xí)性。

嗅覺改變

作為尋找食物、尋求配偶和躲避敵害的核心，嗅覺系統(tǒng)通過嗅覺受體來感受環(huán)境中的有關(guān)氣味分子。彈涂魚感受水體的嗅覺受體有所收縮，因此彈涂魚在感受水體來源的氣味分子方面能力有限。

干露應(yīng)激（空氣暴露）

彈涂魚的陸生習(xí)性決定著其經(jīng)常暴露在干燥和缺氧的環(huán)境中，研究表明，彈涂魚采取抑制細(xì)胞生長和分化的能量節(jié)約方式來應(yīng)對陸生性低氧暴露。