深海梦魇
——八目鳃

2020-10-12 00:54五月梅花
科学大众 2020年18期
关键词:颌骨哺乳动物鲨鱼

□文/五月梅花

海中的霸王是什么动物呀?相信很多同学已经想到是鲨鱼。不管是什么类型的鲨鱼,作为最凶猛的鱼类,它们在海底世界可谓所向披靡,游弋所及之处,其他鱼儿无不闻风丧胆、落荒而逃。可是,偏偏就有一种鱼例外,敢于挑战权威,它就是海里“小魔头”八目鳃,是很多海洋生物的梦魇。

以弱胜强

八目鳃的名字由来,是因为它的头部两侧各在眼睛之后有一行7 个分离的鳃孔,鳃孔与眼睛排成一直行共8 个像眼睛的点。八目鳃拥有细长的身体,你如果见过鳗鱼就能够想象它们的模样了。在形体上八目鳃已经输给鲨鱼一大截,可是它却依靠着智慧和自己的特长来了个“曲线反抗”。八目鳃的口器就像一个椭圆形的吸盘,里面镶着密密麻麻的锐利牙齿。它往往会用自己那吸盘似的嘴吸附在鲨鱼身上,而这种神不知鬼不觉的吸附刚开始并不会引起鲨鱼的注意。究其原因很有可能出于下面两种情况:第一,八目鳃的吸附举动很容易被理解成谄媚,特别是对习惯于君临天下、俯视群鱼的鲨鱼来说,它怎么会理解这小小的依附者竟敢怀有进一步的野心呢?第二,吸附的八目鳃紧贴在鲨鱼身上,一边为鲨鱼清理表皮上的寄生虫一边随鲨鱼四处游弋,时间一长,鲨鱼也就渐渐放松警惕。甚至自以为是地想,它不过是在狐假虎威,索性分一点残羹冷炙给它吧。而八目鳃正是利用这一点将鲨鱼置之死地,是不是很可怕。

八目鳃韬光养晦、善于等待,这也是它最常用的策略。鲨鱼逐渐放松了警惕,而吸附在鲨鱼身上的八目鳃才会开始实施它的下一步计划。八目鳃一点点向鲨鱼的腮边滑动,鲨鱼甚至会以为这是八目鳃进一步谄媚的举动,而这时,八目鳃已经悄悄地从鳃边游向了鲨鱼的体内。当鲨鱼觉得有点不对劲时,为时已晚……八目鳃凭借自己细长的身体毫无阻力地游进鲨鱼的腹腔……此时,这个无法面对面与鲨鱼抗衡的小动物,在暴君的腹内兴风作浪。它开始大举吞食鲨鱼的内脏和肌肉,食量庞大的八目鳃,每小时吞下的食物相当于自己体重的2倍多!而且它还很贪婪地一边吃一边排泄,好可恶啊,它完全把鲨鱼的腹腔当成自己的家了!而鲨鱼却承受不住如此疼痛,痛苦地翻腾着身体在深海中横冲直撞,直到把自己撞得头破血流,却怎么也无法摆脱那两排已深入自己体内的利齿。

鲨鱼就这样葬身于曾经向自己谄媚的八目鳃口中,所谓“养虎为患”,八目鳃在大自然中成功演绎了“以弱胜强”的战争奇迹。而且八目鳃可谓深海中的军事专家,且看它如何运用“三十六计”的——首先是瞒天过海、笑里藏刀得以靠近鲨鱼,随后是暗度陈仓潜入腹内,再来一个釜底抽薪,最后是走为上计。还有一计,便是苦肉计。因为,八目鳃经常钻进鲨鱼腹内,很少见到阳光,眼睛已经退化,这也是它又叫盲鳗的原因。

吸血狂魔

除了高性能吸力,八目鳃还隐藏了另一种特殊的特性:不同大小的几十个角蛋白牙齿,时刻准备扎进宿主的体内。八目鳃的隧道口腔分布着一圈又一圈的钩状牙齿。长在口腔中央的牙齿,长约2 厘米,形状像一个W 型,相当于完美的锉刀。此外,嘎嘎作响的舌头上也布满一排排角蛋白构成的锋利舌齿。八目鳃正是利用这些白森森的锋利舌齿,咬断宿主的鳞片,扎到宿主白嫩的鲜肉里,刮开血管,然后吸血。

为了尽可能长时间地吸血,八目鳃使用了整个动物王国中最狡猾的方法:向猎物注入抗凝剂黏液。它的喉咙里有一种腺体,能让口盘分泌抗凝血剂,防止血液凝结。也就是说,猎物的伤口会一直不停地流血,而八目鳃就有更多的时间寻找其他血管、吮吸血液。如果猎物的伤口没有被感染,一些特别强大的鱼或许就能存活下来。然而,一般来说,只有1/7 的鱼能有幸见到第二天的太阳。

每一天,数以百万计的鱼类被八目鳃完全吸干血,沉到湖泊和海洋的底部。对于渔业工作人员来说,这是一种非常危险的古老食肉动物,拥有恐怖的魔鬼天性。不过,“吸血狂魔”八目鳃却是研究古生物的一种绝好活化石。亿万年来,它的模样几乎没有怎么改变。但为什么在进化生存的道路上,它比其他物种更成功呢?答案在于它的适应能力:它既可以在寒冷地区生活,也能在温带地区生存。对八目鳃来说,不管是生活在淡水还是咸水,都一样能自由漫游和舒适生存。因为,它毕竟不是鱼。它自己已经形成了一类独特的动物——具有软骨骨架的圆口纲,与鱼类、爬行动物、两栖动物和哺乳动物的进化过程不同。

那么它成功的秘诀是什么?据研究,八目鳃的家族在发展过程中经历了两次基因添加。面对古时候陨石撞击、气候灾害或氧气不足,额外的基因意味着八目鳃会变得更灵活:相比于其他古动物,它能更迅速地对环境的变化做出反应。毫不夸张地说,在漫漫进化道路中,它把大批动物都“干掉”了。

八目鳗的原栖息地在大西洋和波罗的海、地中海和亚得里亚海。20 世纪早期,它们通过运河,偷溜进了北美的五大湖区,也出现在澳大利亚东南和西南部的水域。它们进入淡水领域后,几乎摧毁了北美五大湖区的白鲑鱼和湖鳟鱼渔场,给渔业带来严重损失,让水生研究人员头疼不已。

“外星”生物

如果你想在地球上找寻“外星”生物,没有什么比没有下巴的八目鳃更符合需求了。长着大大的眼睛但是大而无光,只有一个鼻孔却呼吸顺畅,还有一个形状怪异,一副史前生物的模样。这种长相诡异的生物是脊椎动物古老进化历程中的唯一幸存者——圆口纲的生物,标志是没有下巴。长长的身体没有鳍,但配备有鳍状短毛。圆口张开后像是一条深不见底的隧道,里面长满了锋利的牙齿,有意思的是,利齿也是古代鱼祖先所具有的特征之一。平时,八目鳃在海洋和河流湖泊中优哉游哉。它们看起来十分平凡,但只要张开血盆大口,立马会令人发怵,而它们的攻击力尤其令人印象深刻。进食时,它们会用没有下颚的口器贴着猎物,用吸盘内的舌齿锉破鱼体,吸食血与肉,有时被吸食之鱼最后只剩下一副骨架。在自然界,它们很少攻击人类,但是在非常饥饿的情况下,它们也会对人类展开攻击。虽然模样古怪,没有下巴的八目鳃也为我们打开了一扇通往过去的窗口,那时候的世界,演化还没有催生出下巴这一如今在动物世界里随处可见的结构。

现代的无颌总纲动物与地球上最早生活的一些脊椎动物很相似,展现了5 亿年前古生代海洋生物世界的一景,最早的无颌总纲化石可以追溯至寒武纪时期。要弄清楚无颌鱼跟人类复杂的听觉机制有什么关联,我们需要仔细地观察八目鳃的头部。八目鳃头部的每边都有7个或更多的鳃孔,跟在所有鱼身上的作用一样,这些鳃孔是用来从水中提取氧气的。鳃由又薄又细的组织组成,这些薄薄的细丝能形成很大的表面积,从而吸收溶解于水中的氧气。要提高这一过程的效率,鳃里面还含有一组叫作鳃弓的骨骼结构,鳃弓将鳃支撑起来并将鳃的表面隔开,这样,鳃就能从水中提取尽可能多的氧气。这一看似无关紧要的骨骼对地球生活的每一种脊椎动物的身体构造都有着举足轻重的影响。大约5.3 亿年前,在寒武纪生命大爆发之后,海洋中遍布无颌鱼——它们可算是地球上最早出现的脊椎动物之一。接下来在大约5 000 万年的时间里,前鳃弓逐渐前移到头部,形成了下颌。从化石记录中,可以发现很多有颌鱼类(最早的棘鱼纲)出现在大约4.5 亿年前的晚志留世,现在已经灭绝。在现代的有颌鱼身上,你仍然能找到这样的混合结构,前面的上颌和下颌、后面的鳃弓,以及有趣的第三种骨骼——从第二组鳃弓演化而来的舌颌骨。舌颌骨支撑下颌的后缘,帮助水流从鳃中通过。

进化奇迹

大约在4 亿年前,最早的一批脊椎动物从海洋中来到了陆地上,这时候变得多余的鳃弓就逐渐退化并被纳入头部和咽喉的其他结构中。舌颌骨缩小,经过协同演化去行使别的功能,它从下颌骨那里感受到振动并将其传至爬行动物新出现的内耳中。现代鳄鱼和短吻鳄的祖先大约出现在3.2 亿年前,它们的舌颌骨仍然以同样的方式行使这一功能。

在大约2.1亿年前,最早的哺乳动物出现了。爬行动物的下颌由好几块骨头组成,而哺乳动物的上下颌骨都是一整块骨头。在哺乳动物中,两块“没用的”骨头——方骨(这块骨头是大多数现代爬行动物、鸟类和两栖类连接头盖骨和上颌骨的一部分)和下颌的关节骨逐渐缩小,与耳朵里的舌颌骨合并到一起。关节骨成了锤骨,方骨成了砧骨,而舌颌骨则成了镫骨。

2007 年,在我国发掘出土的一块1.25 亿年前的阿氏燕兽化石证实了这一点。阿氏燕兽是一种已经灭绝了的小型哺乳动物,体长只有13 厘米左右。它的内耳里有3 块骨骼,其形状和大小都与今天哺乳动物内耳里的骨骼很类似,但这3 块骨头都与下颌骨相连。阿氏燕兽化石是一个绝好的过渡化石样本,完美地捕捉到了听小骨从鳃弓到下颌骨,再到现代哺乳动物耳朵里独立的高精度阻抗匹配设备这一演化路程的一个瞬间。

人耳这一高度特化的器官,若不深入了解耳朵的演化历史,其起源绝对无从想起。人类从远古时的无颌鱼演化而来,每当我们张嘴说话抑或侧耳倾听喜爱的歌曲时,我们便将它们的鳃弓派上了用场。

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