吳月梅
驚人的發(fā)現(xiàn)
美國(guó)國(guó)家大氣和海洋管理局的研究團(tuán)隊(duì)在太平洋海域捕獲一尾大魚(yú),它簡(jiǎn)直如尼斯湖水怪般令人難以置信:它竟然是“溫血”的!還有什么能比這更驚人的呢?
科學(xué)界一般將脊椎動(dòng)物分為兩大類,其中鳥(niǎo)類與哺乳類是“溫血”動(dòng)物,其體溫不因外界溫度的高低而有所改變;魚(yú)類、爬行類和兩棲類則是“冷血”動(dòng)物,這些動(dòng)物的體溫隨外界溫度變化??闯鰡?wèn)題沒(méi)有?這樣一來(lái),被捕獲的這條月魚(yú)的地位就有點(diǎn)尷尬了,你說(shuō)一只冷血的貓或是一條渾身長(zhǎng)毛的蛇該怎樣歸類?
研究小組最初并未意識(shí)到自己釣上來(lái)的是一個(gè)寶。過(guò)去研究團(tuán)隊(duì)通常捕捉鯊魚(yú)和劍魚(yú),以研究這些大型魚(yú)類的一個(gè)機(jī)能:它們體內(nèi)部分肌肉的溫度往往高于周遭水溫,在追逐獵物時(shí)尤其明顯。對(duì)這些掠食者而言,提高局部體溫能為它們帶來(lái)巨大好處:肌肉的溫度越高,其收縮的力量就越強(qiáng)越迅速,從而使這些魚(yú)游得更快。尖吻鯖鯊的速度可達(dá)70千米/小時(shí)。盡管如此,這些魚(yú)還算不上溫血?jiǎng)游?,因?yàn)樗鼈兊难号c身體其他部位的溫度仍然與環(huán)境相同。為保障肌肉溫度,這些魚(yú)必須持久游動(dòng),需要大量進(jìn)食以避免能量短缺。
魚(yú)類中的“溫血王子”
那一天,研究團(tuán)隊(duì)在加州沿海下餌捕釣鯊魚(yú),一位長(zhǎng)相有些滑稽的大塊頭誤打誤撞上了鉤——那是一條月魚(yú)。它重逾40千克,有著漂亮的紅色魚(yú)鰭,圓形的身軀直徑足足有1米,遠(yuǎn)看猶如一只巨大的餐盤(pán)。研究人員對(duì)這種魚(yú)的呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生了興趣。因?yàn)檫@只魚(yú)的魚(yú)鰓構(gòu)造完全不同于尋常魚(yú)類血管筆直排布的鰓:其中的血管彼此纏繞,猶如一個(gè)線團(tuán)!究竟是怎么回事?研究人員立刻意識(shí)到,月魚(yú)鰓的構(gòu)造與鯊魚(yú)“高溫”肌肉的構(gòu)造幾乎如出一轍!在鯊魚(yú)肌肉里,流著來(lái)自身體其他部位的低溫血的動(dòng)脈由將溫血送出肌肉的靜脈所纏繞,動(dòng)脈血得到靜脈血全程加熱,從而將熱量始終保持在肌肉中。這種逆流熱交換系統(tǒng),能有效地保持身體特定部位的溫度?,F(xiàn)在很清楚,如果月魚(yú)那亂麻般的血管的確按這個(gè)原理運(yùn)作,那么必定是來(lái)自身體的熱血加熱了從鰓中流出的、被水冷卻的血液。這意味著月魚(yú)體溫要比水溫更高?這想法令研究人員激動(dòng)萬(wàn)分,只是需要更多的月魚(yú)來(lái)驗(yàn)證假說(shuō)。
游動(dòng)的“保溫瓶”
接著,研究人員又釣上幾條月魚(yú),在這些魚(yú)體內(nèi)各處放置溫度計(jì)測(cè)量它們的體溫。測(cè)量結(jié)果確證了最初的猜想:月魚(yú)的體溫接近14℃,而其周遭的水溫只有10℃!此外,研究人員還發(fā)現(xiàn),月魚(yú)周身覆蓋著厚達(dá) 1厘米的脂肪層。要知道,脂肪有極佳的保溫功能:鯨類與海豹等海洋哺乳動(dòng)物就依靠厚厚的脂肪層保持體溫。結(jié)合月魚(yú)鰓中的熱交換構(gòu)造,這層脂肪使月魚(yú)成了名副其實(shí)的“游動(dòng)保溫瓶”。
科研人員如夢(mèng)似幻:他們發(fā)現(xiàn)了科學(xué)史上第一條不僅體溫高于環(huán)境溫度,而且還能防止自身熱量散失的魚(yú)!月魚(yú)體內(nèi)的這些熱量究竟從何而來(lái)?研究人員知道線索在鯊魚(yú)身上。鯊魚(yú)通過(guò)肌肉不停歇地運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生熱量,而在月魚(yú)那副又圓又胖的外表下,也有著健身教練般結(jié)實(shí)的肌肉,其驅(qū)動(dòng)發(fā)達(dá)胸鰭的胸肌尤為強(qiáng)壯。為掌握月魚(yú)在水中的運(yùn)動(dòng)特征,研究人員在水下拍攝了一條游動(dòng)中的月魚(yú),它的泳姿如同古怪的芭蕾:劃水的胸鰭持續(xù)快速擺動(dòng),就像飛鳥(niǎo)狂揮翅膀一般。然而這樣就能產(chǎn)生熱量嗎?
要確證這一點(diǎn),除了測(cè)量月魚(yú)在自然環(huán)境中游動(dòng)時(shí)的肌肉溫度別無(wú)他法。研究團(tuán)隊(duì)在一尾月魚(yú)的胸肌內(nèi)插入溫度與深度傳感器,將其系在船尾,放回海中數(shù)小時(shí)?;厥盏臄?shù)據(jù)證實(shí)了研究人員的直覺(jué):月魚(yú)的胸?。s15℃)比身體其他部位溫度還要高,而且基本保持恒定,甚至當(dāng)月魚(yú)潛至300米深的水下時(shí)(水溫只有7℃)也是如此。顯然, 那不停運(yùn)動(dòng)著的胸鰭,正是提升月魚(yú)體溫的熱力工廠。
深海中的“閃電俠”
剩下最后一個(gè)疑惑:高于環(huán)境溫度的體溫,會(huì)給月魚(yú)帶來(lái)怎樣的好處?答案顯而易見(jiàn):就像鯊魚(yú)一樣,較高的體溫也使月魚(yú)成為可怕的掠食者。與不具備一顆 “溫暖心臟”,卻也需要在深水中覓食的長(zhǎng)鰭金槍魚(yú)相比,月魚(yú)無(wú)需經(jīng)常浮到海水表面去補(bǔ)充熱量,通常潛浮所在的深度也相對(duì)更深(50~400米),這使它們成為了當(dāng)之無(wú)愧的深海捕食者。憑借著這些“超能力”,深海成了月魚(yú)巨大的狩獵場(chǎng)。這就很好地解釋了月魚(yú)的分布為何如此廣泛:不僅全球所有熱帶海域都有它們的身影,在溫帶乃至極地附近的海洋中也有它們的蹤跡。
冰冷的海水使所有生物的行動(dòng)都趨于緩慢。在高速追逐獵物能耗極大的情況下,深海中的掠食者往往只能采取守株待兔的方法捕獵,有些魚(yú)類更是在頭部演化出引誘獵物的發(fā)光凸起。而較高的體溫,使月魚(yú)在寒冷的海水中異常迅捷,與周圍行動(dòng)遲緩的動(dòng)物相比,月魚(yú)就如蝸牛群中的獵豹!此外,較高的體溫還有利于身體各器官的工作。溫度更高的眼睛使月魚(yú)具有敏銳的視力,可在烏賊和魚(yú)類等獵物警覺(jué)之前就將它們鎖定。火熱的神經(jīng)系統(tǒng)令反射機(jī)能也有所增強(qiáng),使其能夠像忍者般突襲得手。最后,月魚(yú)充分預(yù)熱的肌肉,令其可以追捕這片死寂中的任何獵物??梢哉f(shuō),月魚(yú)就是深海中的“閃電俠”!