海底骗术

2008-02-18 08:01科学世界
走近科学 2008年2期
关键词:鹦鹉螺墨鱼章鱼

科学世界

我们知道,很多生物都善于伪装,它们这样做是为了躲避天敌的猎杀。在天空、陆地或是海洋中,这种善于伪装的生物很多。就说海洋吧,由于鱼的种类不同,它们的运动速度和应变能力都存在着很大差别,所以一些动物只能借助自身的优势把自己伪装起来,以便在残忍的竞争中赢得生存的一席之地,可以说它们的伪装技巧毫不逊色于陆地动物。海洋占有近四分之三的地球表面积,早在陆地上出现生命之前,杀手们就在蓝色的深海中四处巡游了。看了下面的例子,你就会惊叹大自然造物的神奇了——

致命的鲨鱼堪称最可怕的海洋掠食者。

海洋也为那些依靠阴谋诡计谋生的动物提供了狩猎的平台,它们是墨鱼、章鱼、分泌毒液的蓑、狡猾的琵琶鱼以及油滑的杀人鳗鱼。

有些掠食者就像活化石,4亿年间几乎没有什么改变。它们是冷酷无情、效率极高的伪装大师。它们拥有绝妙的吸盘,灵活的身体没有骨头,能够穿越最狭窄的缝隙、悄悄逼近猎物。

追捕猎物需要敏捷锐利的眼睛和精明机智的脑子。能和背景融为一体也是一种优势。

进化出极好的伪装……或者,先实施催眠,再快速攻击。

有的甚至能改变外形。有的看得见,有的却看不见。

杀手出动……猎物无处可逃。

襞鱼

热带海洋中至少生活着43种襞鱼,由于外表不断变化,一般人很难辨认出它们的身影(图1)。它们大小不一,有人类小指那么大的,也有手臂那么长的。

(1)外表的不断变幻,让人难以辨认

无论大小如何,每一条襞鱼都可以在瞬间消失得无影无踪。大多数鱼一开始游动,伪装就会消失,但襞鱼可以用肢状鳍在礁底上爬行。它们可以在保持伪装的同时,用一种漂亮的姿势伏击或潜近。

这位猎手用肘状关节和鱼鳍抓住珊瑚碎石,一动不动地等待猎物经过。

上翻的大嘴等待着吸入下一个牺牲品。

在袭击过程中,襞鱼吞下大量海水,迫使海水经腮流出。为了吞下猎物,襞鱼的身体以极快的速度扩张了12倍。喉咙深处强壮的括约肌能防止吞下的猎物逃跑。这些杀手甚至会掩饰呼吸,用隐藏在鳍下的鳃孔呼吸。

襞鱼的一双大眼睛活像一台扫描机。当猎物游到7倍于它体长的范围内,它就该出动了。为了把猎物引诱到攻击范围内,襞鱼变成了垂钓者:背上的第一根刺就是它的鱼杆,刺尖还有肉饵。不同个体的肉饵形状各有不同,有的像蚯蚓,有的像虾,有的像鱼(图2)。有好奇的小鱼凑过来想看个究竟,浑然不觉自己已经踏入陷阱。

(2)守株待兔的猎手用漂亮的姿式伏击猎物

夜晚狩猎时襞鱼还会向水中释放化学物质,以增大肉饵的诱惑力。庞大的嘴巴产生强劲的吸力,在几毫秒内就能把猎物吸进去。如此速度令其他海洋杀手相形见绌。

石鱼

由于伪装出色,石鱼不必快速游动捕捉猎物,只需静静地守株待兔。

它身体矮胖,肌肉富有爆发力,攻击性很强。它伪装得和周围环境一模一样(图3);一旦离开珊瑚礁,石鱼就变得显而易见。所以,它们还有另外一个小武器:鱼类最有效的针刺。

(3)酷似周围珊瑚礁的石鱼

神经毒素通过针刺进入猎物体内后,能立刻导致猎物瘫痪,能在几小时内杀死一个人。石鱼的这次猎杀只用了15毫秒。如果不借助慢镜头,人类的肉眼根本无法看清(图4)。

(4)图组:爆发力使石鱼成为出色的杀手

它会准备再次袭击,再次袭击,再次袭击……

墨鱼和章鱼

对于某些杀手来说,伪装只是它们的武器之一。它们已经在海洋中巡游了4亿年。身手敏捷,头脑聪明,爆发力强,身体柔韧性好,嘴巴锋利如刀,触手带有致命的吸盘。它们是长相怪异、凶猛可怕的杀手。它们是终极伪装大师,拥有许多可供挑选的武器。它们的身体非常柔软,是蜗牛的近亲。

?和蜗牛不同的是,墨鱼和章鱼的眼睛类似于人类的眼睛。人类通过改变晶状体的形状进行聚焦,就像给照相机调节焦距。晶状体向前向后移动,获得清晰的图像。良好的视力对捕猎极为重要,章鱼能发现一米之外豌豆大小的猎物。当一个人潜入海洋深处时,随着身体的翻转,视觉图像也会跟着翻转。但这些动物就不会遇到这个问题。它们的眼睛能在眼窝里旋转,所以看到的图像总是水平的(图5)。

像指南针那样,眼睛借助重力保持狭缝状的瞳孔水平排列。除此之外,墨鱼和章鱼还能看见我们人类看不见的偏振光!这意味着它们能用皮肤上类似摩尔斯电码的图案进行交流,而它们的敌人根本看不见这些图案。因为能看见偏振光,所以还能捕获透明的猎物,使银鱼群赖以迷惑较小敌人的反荫色伪装在它们眼中形同虚设。

追捕猎物时,章鱼从一个角度逼近,时刻关注猎物的动向。

在水里,猎物的隐藏点是三维的,所以墨鱼进化出了视野开阔的眼睛,这双奇妙的眼睛能够同时看见前方和后方。通过旋转身体,志在必得的墨鱼正面逼近猎物。当然,逼近猎物的方式有很多种。除了伪装欺骗,它们还会暗杀。有意思的是,墨鱼、章鱼和鱿鱼是大自然中最早发明喷气式引擎的动物。它们通过头部下方的一根体管将水吸入或喷出体内,推动身体前进。

水下飞行并不是惟一的选择。章鱼还会爬行,小心谨慎地爬向猎物。它们还会到陆地上捕猎。由于身体非常柔软,它们甚至能穿过只有它们嘴巴那么大的洞孔。

章鱼用鳃呼吸,离开海水的时间不能超过30分钟。它们对食物的需求量很大,总在不断地追捕猎物。它把触手伸向岩石的一侧……然后从另一侧发起攻击。在这样的杀手面前,猎物无处可逃。章鱼的触手敏感而灵活,足以探察最小的岩缝(图6)。

(6)没有骨骼,章鱼可以随时改变身体的形状

墨鱼在海水中滑翔。墨鱼依靠体内的一个气囊漂浮在水中,通过改变气囊内氮气的含量来调节浮力。这个过程和潜水员调整浮力背心内的气体差不多。和鱿鱼、章鱼一样,墨鱼也会喷气推进法。但是在潜近猎物时,它更喜欢借助身体边缘波浪状鱼鳍的柔缓摇摆,秘密行动(图7)。

(7)天生的杀手看起来又是那么的优雅,这也是墨鱼的伪装的手段

它们是机动灵活的杀手。墨鱼最大的特长还是欺骗:紫色、粉色、黄色和黑色的表皮以及奇异的形状使它们看上去像有毒动物,可以使某些馋涎者知难而退。逼近猎物时,墨鱼的身体会闪现出很宽的色带。它们就像海底的印度耍蛇人,通过调节触手的色彩和形状,对猎物实施催眠。

在猎物头昏眼花之际,迅速发起致命的攻击。捕食的触手从头部伸出,以迅雷不及掩耳之势突然袭击。

如果说,攻击速度是一些海底刺客的杀手锏,那么触手就是章鱼和墨鱼的夺命武器。事实上,触手是嘴唇的延伸部分,上面布满了强有力的吸盘。章鱼的8只触手是强健的肌肉管,没有骨头和硬壳,可以像橡皮筋一样弯曲。即便是最灵巧的人也难以像它们那样有效地控制两条胳膊。章鱼拥有独特的神经系统:每只触手都有一个独立的神经控制中心。这也就意味着,每只触手都能自己拿主意。所以很多情况下,触手就代替大脑制定行动策略。

每只触手上大约有5000万根神经。大脑发出移动信号时,每只触手接到命令,控制自己的行动。这些触手的猎杀能力令人叹为观止,它们可以撬开紧闭的蛤壳。触手上的每个吸盘都能承受2公斤重量,从理论上讲,每只触手能拖起一辆摩托车。

吸盘不只是抓握工具,还能像舌头一样辨别味道。每个吸盘上有1万个神经细胞。它们是比人类的指尖更为敏感的触觉感受器(图8)。

(8)布满强有力吸盘的触手是八爪章鱼的夺命武器

某些种类的章鱼8只触手上各有1000多个吸盘。它们用这些触手走路、爬行、挖洞、游泳、捕猎和进食。但猎物也有武器,在战斗中失去一只触手是家常便饭。不过没关系,它们很快就会再长出一只触手。

和其他行骗高手一样,不同个体的形状大小各有不同。有体重180公斤、身长7.5米的“巨人”……也有比硬币还小的“侏儒”。

墨鱼的触手稍有不同。和章鱼一样,它们的嘴巴周围长着8只带有吸盘的触手,不同的是,它们眼睛下面的孔里还有一对触手。这一对比其余8只触手都要长,尖端呈勺子形,是墨鱼的致命武器。在触手的掩护下,其他武器开始发挥作用。

墨鱼嘴巴周围有一个坚硬的、和鹦鹉一样的喙状结构,可以撬开最坚硬的猎物。嘴巴里面还有一个覆盖着牙齿鳞片状的舌头。章鱼也长着类似的喙和舌头,专门用来对付猎物的甲壳。和墨鱼一样,章鱼能释放出阻断神经信号、阻止肌肉运动的化学物质,使多数猎物在几分钟内毙命。所以,这些杀手不仅武装着强有力的触手和吸盘、锐利的喙和舌头,还拥有致命的化学武器,能够在猎物有机会伤害它们柔软的身体之前使猎物瘫痪。

章鱼和墨鱼是最令人惊异的海底行骗高手,它们能在眨眼之间改变身体形状,展现出令人炫目的图案。

墨鱼是相当狡猾的掠食者。它们最常用的捕猎策略就是利用变形技巧和模仿能力迷惑猎物。墨鱼的躯体上闪动着黑白条纹。鲜明、波动的色彩展示一直延伸到触手尖。200多万个色素细胞投入工作,皮肤上闪现出变幻不定的色彩。墨鱼的色彩展示制造了一种错觉,干扰了猎物辨别危险的能力,从而平静地将猎物送入腹中。其原理是这样的:想象一下,当你凝视瀑布一段时间……然后转过头去看静止的场景时,图像好像会向上漂浮。

这是一种叫作“运动后效”的错觉,它会改变你对移动物体的速度和方向的感知。而这种感知恰恰是鱼在逃命时需要的信息。墨鱼身上闪动的条纹具有和瀑布相同的效果。沉浸在“运动后效”中的猎物已经没有能力观察墨鱼的移动、考虑合适的逃跑路线了。刹那间,一切都结束了。

章鱼和墨鱼每平方厘米皮肤上有几百个带有弹性、充满色素的囊。某些种类有5种颜色可供选择:黄色、橙色、红色、棕色和黑色。每个囊受一圈肌肉的控制。肌肉一收缩,囊就改变形状,囊一变,体色立刻就变。我们可以看到,这种体色变化犹如万花筒一般绚烂多姿。加上来自独立反射细胞的蓝色和绿色层,形象就完整了(图9)。

(9)章鱼和墨鱼皮肤上的五色色素囊

这些伪装杀手不仅会改变体色,还会改变身体的形状。没有骨骼的好处之一是,只要收缩肌肉就能改变表皮的肌理。它可以摇身一变,成为珊瑚、海藻、沙地……甚至变成流线型喷气式战斗机。

章鱼用8只触手模拟摇摆的海藻,真可谓惟妙惟肖。它们之所以能自如地控制身体,要归功于大脑的运作方式。触手上的神经中枢控制运动,颜色和形状则是由视觉决定的。

视觉很重要,所以视神经叶占了脑重量的一半。它们可以在瞬间完成对视觉图像的处理和反应,章鱼能在1秒钟之内模拟周围的环境。变色龙则需要2分钟才能融入环境(图10)。

(10)图组:章鱼(图左)变色的本领比变色龙更高一筹

有一种章鱼把海底行骗术提升到了一个新的台阶。它会模拟其他动物,并由此得名“拟态章鱼”。正因如此,它们才能成为地球上最老练、最敏捷的行骗大师和海底刺客。

章鱼和墨鱼的猎杀本领令人惊叹,它们可以称得上是效率最高的掠食者。它们在进化过程中舍弃了外壳,变成了高度灵活的猎手。再加上头脑灵活,堪称名副其实的自然刺客。

鹦鹉螺

某些食肉动物已经在海洋中漫游了5亿多年。现代墨鱼和章鱼的祖先——鹦鹉螺是一种软体动物,体外有一个坚固的硬壳。硬壳在闪亮或漆黑的海水中若隐若现。壳上不规则的斑马纹分裂了它的轮廓,白色底面和从上面渗透下来的亮光融为一体(图11)。

(11)鹦鹉螺是现代墨鱼和章鱼的祖先

白天,它们待在安全的、距离水面600米的深水中。一块类似活门板的薄片盖住前面的入口,完善了鹦鹉螺的防御系统。

夜间,鹦鹉螺垂直向上游动500米左右,到达浅水域的狩猎场,捕食螃蟹和小虾。

鹦鹉螺像微型潜水艇那样在水中滑行,通过调节壳内气体和液体的比率来控制浮力。鹦鹉螺的外壳由30个独立的壳室组成,各壳室通过一根管子连接。鹦鹉螺自己住在最大的前室中,借助肌肉力量依附在外壳上。

它们通过水里的化学信息发现猎物。触手抓住目标后,直接把猎物送往角状喙。

鹦鹉螺的头部周围有38只能抓握的触手,交替排列着沟和脊,用于抓捕食物。这些触手上配备着对化学物质敏感的味蕾,有助于发现猎物。强壮的颚能够压碎贝壳,舌头上有11排牙齿,能够咬碎柔软的肉。即便是坚韧的虾壳,也抵挡不住这些古老武器的猛烈攻击。

如果没有策略,武器就难以发挥作用。懂得如何与环境融为一体、如何发动突然袭击,是隐秘杀手的成功法宝。它们都是海底行骗专家,都是大自然的刺客。

看来生命只要存在一天,物竞天择,适者生存这句话就永远是适用的。

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