彈涂魚的地下世界
在澳大利亞的東北海岸,沿著平坦的海邊長(zhǎng)著一片紅樹林,這兒對(duì)于游客來(lái)說(shuō)是個(gè)很難進(jìn)入的地方,到處都是難以立足的沼澤地,鱷魚和吸血蟲是這里的統(tǒng)治者。這個(gè)動(dòng)植物天堂向前來(lái)探險(xiǎn)的生物學(xué)家們提出了挑戰(zhàn)。這里充滿了生機(jī),沿著海岸線你可以看到到處活躍著一種奇特的動(dòng)物:有的在泥地上蹦來(lái)蹦去,有的在紅樹林快速穿梭著,還有的正在泥地上鉆洞,以最巧妙的方式不漏痕跡的將自己隱藏起來(lái),等待著下一次漲潮機(jī)會(huì)的到來(lái)。
特化器官
這種敏捷的,長(zhǎng)著燈泡似眼睛的動(dòng)物叫彈涂魚--一種兩棲類魚類,它們生活在岸邊的紅樹林中和平坦的海邊泥地上。彈涂魚屬刺鰭魚科,世界上共有25種彈涂魚,根據(jù)其形體和行為特點(diǎn)可將其歸為四個(gè)種類:斯卡特勞斯、波爾奧弗撒爾墨斯、佩瑞奧弗撒爾墨斯和佩瑞奧弗撤爾墨頓。彈涂魚的許多行為活動(dòng)是在陸地上進(jìn)行的,像覓食、求偶和抵御入侵等,在各種魚類中它是惟一的一種能在陸地上活動(dòng)的魚類。彈涂魚主要依靠許多已進(jìn)化了的特化器官來(lái)發(fā)揮其生存優(yōu)勢(shì)。例如;它們的眼睛通過(guò)長(zhǎng)期進(jìn)化已具有很強(qiáng)的視力,以至于它們能看見(jiàn)渾濁不清的水下物體。彈涂魚的眼睛下面有一個(gè)由皮膚折層形成的充滿水的杯狀窩,當(dāng)彈涂魚的眼睛由于長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中而變得干燥時(shí),它會(huì)將眼球收縮進(jìn)這個(gè)杯狀窩中,給眼睛添加水份。彈涂魚離開(kāi)水體后能通過(guò)像腿一樣的前鰭在陸地上行走、爬升和跳躍。由于它的皮膚和鰓腔經(jīng)長(zhǎng)期進(jìn)化已發(fā)生結(jié)構(gòu)性變化,因而它既能在水中呼吸也能在空氣中呼吸。確實(shí)如此,看到這些動(dòng)物會(huì)使你不由得想起3.6億年前登上大陸的第一批脊椎動(dòng)物的模樣。當(dāng)然,從進(jìn)化角度來(lái)看,彈涂魚與最初來(lái)到陸地生活的脊椎動(dòng)物--遠(yuǎn)古魚類幾乎沒(méi)有多少親緣關(guān)系。就像我們自己的祖先一樣,許多現(xiàn)代生物物種也來(lái)到了陸地上,并獨(dú)自進(jìn)化在既能在水中也能在空氣中呼吸的生物或兩棲類動(dòng)物。
地下洞穴
雖然這種能在陸地上活動(dòng)的魚類早在300年前就引起了某些自然學(xué)家的注意,但直到現(xiàn)在仍沒(méi)有多少人能夠了解這種魚類在地下的生活方式。彈涂魚雖然能夠離開(kāi)水體來(lái)到平坦的淺海灘涂上獨(dú)自闖蕩、但對(duì)于許多彈涂魚來(lái)說(shuō),一個(gè)充滿水的地下巢穴對(duì)于它們的生存或許更加重要,它們可以潛伏在洞里,伺機(jī)對(duì)洞外的獵物發(fā)動(dòng)突然襲擊,當(dāng)遇到食肉動(dòng)物的威脅時(shí),她們可以迅速縮回去。落潮后,彈涂魚常常要面臨著被濱鳥和各種陸生哺乳動(dòng)物捕食的危險(xiǎn)、地下洞穴則為它們提供了一個(gè)安全環(huán)境。漲潮后,彈涂魚可躲到自己挖的洞穴內(nèi)以躲避到淺海灘來(lái)覓食的各種食肉魚類的攻擊。除了用作避難所外,彈涂魚的洞穴還可用做撫育室。洞穴對(duì)于彈涂魚的安全,無(wú)論是成體還是幼體都是至關(guān)重要的,_但是彈涂魚的洞穴同樣也面臨著危險(xiǎn)--洞里的水體常常嚴(yán)重缺氧。彈涂魚必須能夠忍受或克服洞內(nèi)的缺氧狀況,不僅是成體,還有它們正在發(fā)育的卵也必須具有這種耐受力。
求愛(ài)舞蹈
每到春季,雄魚就會(huì)尋找合適的地面劃分各自的勢(shì)力范圍,然后在泥地上挖一個(gè)兩英尺(0.6米)深的洞。洞的形狀就像一個(gè)“J”字(有時(shí)它也會(huì)挖一個(gè)有兩個(gè)進(jìn)口的“Y”型洞),洞內(nèi)上面較低的那一層是它的產(chǎn)卵室,用來(lái)儲(chǔ)存它們的卵。
挖好洞后,雄魚就開(kāi)始四處尋找配偶。退潮后,雄魚開(kāi)始在雌魚面前跳求偶舞,以此來(lái)引誘雌魚。為了增加誘惑力,雄魚常常將身體從土褐色變成較淺的灰棕色,以此與黑黝黝的泥土形成反差。每條雄魚都試圖將懷卵的雄魚引入自己的領(lǐng)土范圍,進(jìn)而在將其引誘進(jìn)它的洞穴。雄魚為了引起雌魚的注意,通過(guò)往嘴、腮腔充氣而使其頭部膨脹起來(lái),同時(shí)它還通過(guò)將背彎成拱形,豎起尾鰭,不斷扭動(dòng)身體這些挑逗性動(dòng)作來(lái)引誘雌魚。如果另一條雄魚來(lái)到跟前,它會(huì)更加賣力地表演,以免它的“意中人”被別人搶去。在此期間,它每隔一段時(shí)間就要停下來(lái),看看對(duì)方是否已對(duì)它失去了興趣或落入它的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的魔力中。然后這位“求婚者”鉆入它的洞中,很快再鉆出來(lái),以此來(lái)引誘雌魚,它似乎在向雌魚傳達(dá)這樣一個(gè)信息:進(jìn)來(lái)吧,這里是你溫暖的家。如果雌魚還是猶豫不決,它會(huì)不斷地進(jìn)進(jìn)出出,直到雌魚禁不住誘惑而鉆入它的巢中。雌魚一旦進(jìn)入它的巢穴,雄魚會(huì)以極快的速度回到洞口,用一塊泥巴堵住“洞口”。
產(chǎn)卵室
科學(xué)家們過(guò)去曾發(fā)現(xiàn)雌魚受精后將受精卵嵌在產(chǎn)卵室的泥墻上,受精卵在泥墻上要發(fā)育一周左右的時(shí)間。為了觀察卵的發(fā)育和彈涂魚的護(hù)卵行為,科學(xué)家們將一個(gè)內(nèi)窺鏡相機(jī)插入產(chǎn)卵室的頂部,通過(guò)這個(gè)裝置,他們第一次看到了彈涂魚的地下世界。
受精卵發(fā)育成熟后,剛孵出來(lái)的微小透明幼魚就會(huì)附入洞水內(nèi),從而開(kāi)始了它們游向大海的最初歷程。在幼魚出生后的最初幾個(gè)小時(shí)內(nèi),它們看上去非常像浮游生物,被包裹在一個(gè)淡黃色的液囊內(nèi),以此來(lái)維持生命。大約45天后,幼魚就能鉆出洞穴來(lái)到海灘上,開(kāi)始它的水陸兩棲生活。
塔樓與壕溝
目前我們還不知道塔樓和壕溝在生物學(xué)上的重要作用,我們猜測(cè)壕溝可能是用來(lái)阻止其他動(dòng)物接近它們的洞穴,塔樓則很可能是個(gè)觀察點(diǎn),從這兒可以觀洞外有無(wú)獵物或食肉動(dòng)物。在清晨這段時(shí)間,我們發(fā)現(xiàn)彈涂魚懶洋洋地趴在塔樓形洞口處,此時(shí)的氣漫為7攝氏度,這比彈涂魚洞內(nèi)的溫度要高。彈涂魚利用洞口先進(jìn)行預(yù)熱,為一天的“活動(dòng)作準(zhǔn)備。
地下空氣包
漲潮后,“胡須類”彈涂魚會(huì)退縮到自己的洞穴內(nèi),直到潮水退去。如同佩瑞奧弗撒爾墨斯彈涂魚的洞穴一樣、斯卡特勞斯彈涂魚的洞內(nèi)水體也嚴(yán)重缺氧。為了彌補(bǔ)這一不足,它們事先會(huì)儲(chǔ)存氧氣,以度過(guò)漲潮期。雌魚和雄魚會(huì)不斷地輪流吞食空氣,將其注入它們的洞中,以便建造一個(gè)地下空氣包,這頗有點(diǎn)像農(nóng)夫用水車向水槽里灌水。觀察時(shí),我們能夠看到彈涂魚在地表吞食空氣,但我們不知道洞內(nèi)的具體情況。為了揭開(kāi)這一秘密,我們建造了一個(gè)人造彈涂魚洞穴網(wǎng)。我們?cè)谶@個(gè)洞網(wǎng)內(nèi)設(shè)置了一個(gè)觀察口,通過(guò)這個(gè)觀察口我們能看到彈涂魚是如何建造地下空氣包的。含著空氣的彈涂魚必須奮力劃水才能克服浮力作用,一旦進(jìn)入洞中,它會(huì)漂浮在洞頂部,直到空氣被完全放出。這時(shí)它要么下游到洞穴底部,立刻耗用先前儲(chǔ)存的氧氣,要么回到地表上面再去收集空氣。對(duì)于斯卡特勞斯彈涂魚來(lái)說(shuō)地下空氣包不僅在漲潮時(shí)對(duì)它們是至關(guān)重要的,而且在它們進(jìn)行交配活動(dòng)時(shí)也是須臾不可少的。我們看到雌魚將卵放在空氣包中,或放在空氣包旁邊,這對(duì)卵的發(fā)育是非常重要的。
著名動(dòng)物學(xué)家羅伯特·斯蒂賓曾撰文寫到,“看到這些刺鰭魚,你不得不佩服它們?cè)陉懙厣系纳姹绢I(lǐng)。”與它們的水生親戚相比,彈涂魚通過(guò)登岸獲得了很多生存的優(yōu)勢(shì),從而避免了與其他魚類為爭(zhēng)奪食物資源而發(fā)生激烈競(jìng)爭(zhēng)。但彈涂魚仍然是魚,并未脫離魚類,它們與海洋有著難以割舍的聯(lián)系。