人类发现的首条温血鱼，到底神奇在哪里？
2015-05-19 蝌蚪君 蝌蚪五线谱
美国海洋与大气管理局（NOAA）渔业部进行的一项最新研究发现，月鱼（opah）是一种温血鱼类，它的循环系统可以像哺乳动物和鸟类一样加热全身的血液，使它在冰冷的海洋深处具有更多竞争优势。月鱼是银白色的，大小大概像大号汽车轮胎，在全世界的海洋都有分布，通常生活在海面几百英尺以下的冰冷、昏暗之处。它飞快地拍打着一对像翅膀一样的巨大红色胸鳍，在海水中游弋。生活在这么冰冷的海底的鱼通常都行动很迟缓，捕食
美国海洋与大气管理局（NOAA）渔业部进行的一项最新研究发现，月鱼（opah）是一种温血鱼类，它的循环系统可以像哺乳动物和鸟类一样加热全身的血液，使它在冰冷的海洋深处具有更多竞争优势。
月鱼是银白色的，大小大概像大号汽车轮胎，在全世界的海洋都有分布，通常生活在海面几百英尺以下的冰冷、昏暗之处。它飞快地拍打着一对像翅膀一样的巨大红色胸鳍，在海水中游弋。
生活在这么冰冷的海底的鱼通常都行动很迟缓，捕食猎物时以伏击为主，而不是追击，以便保存能量。但是科学家发现，月鱼会不停地拍动胸鳍来给身体加热，从而使新陈代谢和行动速度加快，缩短反应时间。
NOAA的鱼类生物学家Nicholas Wdgner说，温血使月鱼游得更快，反应更敏捷，视力更敏锐，成为更出色的捕猎者。
他说，“在进行这次研究之前，我一直以为月鱼和其他生活在寒冷环境中的鱼类一样，是一种行动缓慢的鱼。但是因为能给身体加热，它实际上是一位非常主动的捕猎者，会像乌贼一样敏捷地追逐猎物，并且能够长距离移动。”
鳃的结构不一般
当和Wegner一起进行研究的生物学家OwynSnodrass采集到了月鱼鳃部的组织样本时，Wegner就意识到了月鱼的不同寻常。他发现月鱼的鳃部有个不一般的结构：那些将温热血液带进鳃部的血管，缠绕着那些从水中吸收了氧气后将冰冷的血液带回身体核心部分的血管。
这样的结构就像一个逆流热交换设备。对于月鱼来说，这意味着，从身体核心部分流出的血液，会加热从鳃部的呼吸界面流回的冰冷血液。这个结构就像汽车的散热器一样，是保存体内热量的自然调节器。有了鳃里面这个独特的热交换器，月鱼即使在冰冷的深海，也基本上能够使全身都保持较高的温度，即呈现温血状态。
“以前我们从来没发现哪种鱼的鳃具有类似的结构，”Wegner说。“这是一个伟大的创新，使月鱼具有了极大的竞争优势。在我们想出逆流热交换概念以前很长时间，就有一种鱼发明了这样的设备。”
在美国西海岸进行实地调查期间，研究人员收集了捕获的月鱼的体温数据，发现它们的体温通常高于周围的水温。他们还在月鱼身上安装了温度监测仪，追踪记录月鱼潜入水下几百英尺后的体温。结果发现，即使在深海中水温急速下降，月鱼的体温仍能保持稳定。研究人员发现，在海面下150英尺到1000英尺之间，月鱼的平均肌肉温度都比周围的海水高5摄氏度左右。
虽然哺乳动物和鸟类通常都能保持比这高得多的体温，但是月鱼仍然算得上是人类发现的第一种能够保持全身体温都高于环境温度的鱼类。
还有几种鱼类，包括金枪鱼和某些鲨鱼，也能保持身体某一部分的温度，比如肌肉，从而使它们游动得更迅速、更灵活。但是这些鱼类的内部器官，包括心脏，的温度都会随着周围环境温度的下降而迅速下降。结果，当它们潜入冰冷的深海时，动作就会慢下来，迫使它们不得不返回较浅的体温去使身体回暖。
温血带来了竞争优势
卫星追踪的结果显示，月鱼一生的大部分时间都是在水下150英尺到1300英尺深的地方渡过的，通常不会浮上水面。Wegner说，较高的体温应该会提高它们的肌肉能力，增强它们大脑和眼睛的功能，帮助它们抵御寒冷对心脏和其他器官的影响。
脂肪组织包裹在鳃、心脏和肌肉组织周围，将它们与刺骨的海水隔开。
还有一些鱼类身体的某一部分也是温血的（这被称为部分温血），这使它们的活动范围可以从浅水扩展到深海。但是月鱼的进化谱系表明，它在寒冷的深水中进化出了体温升高机制，从而相对于其他竞争者和猎物具有了明显的优势。最近的研究发现，分布在世界不同地区的月鱼具有显著的差异。Wegner也说，现在科学家很有兴趣比较不同地区的月鱼的温血特征。
Wegner说，“大自然总是在我们最意想不到的地方以其聪明睿智给我们带来惊讶。被冷水包围的时候很难保持身体的温暖，但是月鱼做到了这一点。”
近年来，NOAA发现在加州捕获的月鱼增加了，但是生物学家并不知道为什么。可能是现在的自然环境对月鱼有利，也可能是因为月鱼的数量增加了。月鱼通常不会是加州渔民的捕捞目标，但是当地的垂钓者和商业渔场偶尔会捕捞到月鱼。月鱼丰美的肉质使它们在海鲜市场上越来越受欢迎。
“这样的研究发现有助于我们了解月鱼在海洋生态系统中的作用，以及我们为什么会在特定的地点捕捞到它们，”美国西南鱼类科学中心的主任Francisco Werner说。“这项研究充分说明了关于海洋的基础研究对现实生活有什么意义，感谢爱追根究底的科学家提出了一个好问题——为什么这种鱼看起来如此与众不同。”
原始出处：
Nicholas C. Wegner1,*, Owyn E. Snodgrass2, Heidi Dewar1, John R. Hyde1.Whole-body endothermy in a mesopelagic fish, the opah, Lampris guttatus.Science, May 15, 2015.DOI: 10.1126/science.aaa8902
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