● 文/馬睿棋
我們都知道,哺乳動(dòng)物用肺呼吸,魚(yú)類(lèi)用鰓呼吸。但是,凡事總有例外。其實(shí),一些魚(yú)類(lèi)還會(huì)利用皮膚、腸管、鰓上器官以及氣囊進(jìn)行輔助呼吸,可謂“八仙吸氧,各顯神通”。魚(yú)兒掌握了這些輔助呼吸的本領(lǐng),就可以打破離不開(kāi)水的魔咒,離開(kāi)水后照樣能存活一段時(shí)間,比如肺魚(yú)。
肺魚(yú)是怎么活下來(lái)的呢?我們一起去南半球看看吧!
在南美洲、非洲和大洋洲的淡水沼澤和溪流中,要是你仔細(xì)尋找,很有可能會(huì)發(fā)現(xiàn)正在泥土里睡大覺(jué)的肺魚(yú)。
地下的肺魚(yú)
我曾經(jīng)看過(guò)一個(gè)短視頻,視頻中,一些人興高采烈地在干旱的土地里挖泥找魚(yú)。這樣的“緣木求魚(yú)”竟然如愿以?xún)數(shù)卣音~(yú)得魚(yú)。這些人挖到的,便是肺魚(yú)。
肺魚(yú)為什么要在泥土里睡大覺(jué)?首先是沒(méi)有辦法。北半球的氣候通常四季分明,而在南半球的很多地方則有明顯的旱季和雨季。那里的很多土地,在雨季時(shí)是水塘、河流、湖泊,旱季來(lái)臨時(shí)則變成干涸的泥土。在這樣的自然環(huán)境里,生而為魚(yú)是有很大風(fēng)險(xiǎn)的。雨季時(shí)的快樂(lè)家園,在旱季時(shí)極大概率會(huì)變成不毛之地。
西非肺魚(yú)
如果你是魚(yú),你會(huì)怎么辦?可選的方案不多。要么縮短自己的生命周期,像昆蟲(chóng)那樣,雨季時(shí)生存繁殖,然后把卵藏在淤泥及泥土里,等待下一次雨季來(lái)臨,下一代自己孵化長(zhǎng)大。這樣做,沒(méi)有一條成年魚(yú)能活著度過(guò)旱季;要么就像熊在冬天冬眠一樣,在旱季選擇夏眠,在泥土里睡一大覺(jué),直到天降甘霖。
肺魚(yú)的夏眠至少要延續(xù)半年的時(shí)光。這么長(zhǎng)的時(shí)間,會(huì)發(fā)生多少意外威脅到肺魚(yú)的生命呢?因此,每一條珍惜生命的肺魚(yú)都會(huì)未雨綢繆,在夏眠之前認(rèn)真地做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。
在棲身的水環(huán)境干涸之前,肺魚(yú)就早早開(kāi)始在水底挖洞。鉆進(jìn)洞后,肺魚(yú)的皮膚會(huì)分泌黏液,像涂抹護(hù)膚乳一樣把自己包裹起來(lái)。隨著環(huán)境變得干燥,黏液也變得干燥,最后就像一層面膜一樣,將肺魚(yú)的身體與外界隔離開(kāi)來(lái)。這樣,肺魚(yú)才不會(huì)干成木乃伊。之后,肺魚(yú)會(huì)讓身體處于比較舒適的姿勢(shì)。在嘴巴處將黏液膜撕開(kāi),作為呼吸孔,就開(kāi)始了漫長(zhǎng)的夏眠,不吃、不喝、不排泄,把新陳代謝降到最低。肺魚(yú)的一次夏眠最長(zhǎng)可達(dá)5 年,連續(xù)5 年的大旱都奈何不了肺魚(yú)。
在正常年份中,半年后的雨季來(lái)臨,肺魚(yú)便活蹦亂跳地蘇醒過(guò)來(lái),演繹了什么叫作如魚(yú)得水。它們急急忙忙地投身水中,忙吃忙喝,還忙著交配、產(chǎn)卵。雌魚(yú)把卵產(chǎn)在淤泥里,雄魚(yú)則在一旁耐心看護(hù)。
為什么肺魚(yú)能夏眠這么久?這得從肺魚(yú)的祖上說(shuō)起。
肺魚(yú)早在4.05 億年前到3.5 億年前的泥盆紀(jì)就存在了。現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的泥盆紀(jì)肺魚(yú)化石記錄和現(xiàn)代肺魚(yú)在形態(tài)上幾乎沒(méi)有差別。肺魚(yú)堪稱(chēng)“活化石”。
科學(xué)家通過(guò)分析肺魚(yú)的基因組尋找到答案。在動(dòng)物界,肺魚(yú)的基因組是最大的,并且仍在繼續(xù)擴(kuò)張。肺魚(yú)的基因組之所以如此大,是因?yàn)榉昔~(yú)的基因之間有著巨大的間隔區(qū)域,這些間隔區(qū)域中有很多高度重復(fù)的內(nèi)含子。內(nèi)含子就是插在基因之內(nèi)或者基因之間的DNA序列。它們和基因不一樣,不會(huì)直接導(dǎo)致生物體遺傳性狀的生成。
這個(gè)特點(diǎn)和包括兩棲動(dòng)物、爬行動(dòng)物以及哺乳動(dòng)物在內(nèi)的陸生動(dòng)物太相似了,反而和魚(yú)類(lèi)不大相似。特別是肺魚(yú)的肉鰭,不僅在形態(tài)上和陸生動(dòng)物的四肢很像,甚至還有一些特定的基因和陸生動(dòng)物的四肢基因很相似。肺魚(yú)的基因組中與呼吸相關(guān)的基因進(jìn)化速率和重復(fù)度都比魚(yú)類(lèi)高得多,類(lèi)似陸生動(dòng)物。肺魚(yú)甚至還專(zhuān)門(mén)進(jìn)化出了能檢測(cè)空氣中氣味的氣味受體基因家族……
凡此種種,似乎預(yù)示著肺魚(yú)是研究脊椎動(dòng)物從海洋到陸地這一進(jìn)化過(guò)程中的重要物證。
2022 年3 月14 日,美國(guó)舊金山的一條90 歲澳大利亞肺魚(yú),是記錄在冊(cè)的世界最年長(zhǎng)的觀(guān)賞魚(yú)
泥盆紀(jì)號(hào)稱(chēng)是魚(yú)類(lèi)的時(shí)代。這一時(shí)期,魚(yú)類(lèi)飛速發(fā)展,繁榮昌盛。一些魚(yú)類(lèi)熟練地用鰓呼吸,繼而發(fā)展成各種各樣的現(xiàn)代魚(yú)類(lèi)。肺魚(yú)的一些近親則用魚(yú)鰾呼吸,繼而發(fā)展出原始的肺,為這些魚(yú)類(lèi)登上陸地、進(jìn)化成兩棲動(dòng)物打下了基礎(chǔ)。之后,這些原始的兩棲動(dòng)物繼續(xù)進(jìn)化成爬行動(dòng)物、鳥(niǎo)類(lèi)和哺乳動(dòng)物。而肺魚(yú)則在爬上陸地后,墨守成規(guī)了數(shù)億年,至今保留著其古老的樣貌和生活方式,成為科學(xué)家揭開(kāi)海洋動(dòng)物“登陸”歷程的一把鑰匙。