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科学家发现第一种温血鱼

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来源: 作者: 2019-05-17 02:42:52

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一个温度检测器被插入月鱼的胸鳍中。图片来源:NOAA Fisheries West Coast

研究人员日前发现了第一种能够保持全部身体温暖的鱼,就像哺乳动物和鸟类一样。月鱼(又名翻车鱼)栖息于海洋深处的冷水中,但它却能够从自身巨大的胸鳍中产生热量。并且由于体脂和鳃中血管的特殊构造,月鱼能够保持自己的体温,这类适应能力使它们在深海中具有了生存优势。

并未参与该项研究的美国达特茅斯市马萨诸塞州大学鱼类生理学家Diego Bernal表示:“对于一条鱼来说,这是一种非凡的适应性。”

研究人员推测,拥有1颗温暖的心脏和大脑可能让这类不为人知的鱼类成为一种凶猛的捕食者。

水会带走大多数生物体内的热量。所以鱼类通常要保持其游弋的水体的温度。反过来,这也限制了它们在冷水中的生物学功能,特别是心血管的耐力。这里也有部分例外:金枪鱼、旗鱼和一些鲨鱼可以在捕猎时暂时提高身体肌肉的温度,但它们必须回到温暖的海域使体内温度回归正常。

月鱼看起来并不像一个凶猛的捕食者。这种大约1米长的桶状鱼类通过拍动胸鳍游动。月鱼在全球各大海洋均有分布,但科学家对于其生物学特点的了解非常有限。这种鱼类通常以乌贼和小型鱼类为食,成年体形有汽车男人你在哪一年龄层
轮胎那么大,一般在海面下50米至200米光线昏暗的冷水中活动,这里的海水温度大约为10摄氏度甚至更低。

2012年,作为一项定期考察的一部分,加利福尼亚州圣地亚哥国家海洋与大气管理局(NOAA)渔业生物学家Owyn Snodgrass在加州海岸附近捕获了一些月鱼。Snodg早吃苹果通便 饭后木瓜助消化
rass将月鱼鳃拿给了自己的同事、鱼类生理学家Nicholas Wegner。

在Wegner对这些鳃进行研究之前,它们在一个装有防腐剂的20升塑料桶中被存放了几个月。他回忆说:“我注意到有一些特别的东西。”

鱼类通常只有几根大血管,用于在鳃中输送血液,而小血管则被用来在水中获得氧气。但月鱼却拥有一套复杂的微血管络,在这一络中,动脉与静脉紧密地排列在一起。

这种成对排列的动脉和静脉被称为细脉,它们在其他物种中常常充当逆流换热器的角色。根据Wegner等人的研究,月鱼采用类似汽车散热器的逆流热交换方式保持温血。它们胸鳍内的动脉血管(心脏流向全身)和静脉血管(全身流向心脏)堆叠在一起,因此可以交换热量,因划动胸鳍而获得热量的静脉血会给在体表循环获得氧后变冷的动脉血加热。

这类构造能够帮助水鸟在将脚扎在冰冷的水中时将热量损失最小化,而一些鲸也在它们的舌头中拥有类似的热交换器。金枪鱼、旗鱼和一些沙鱼利用这种细脉保持肌肉的温暖。

月鱼是第一种在鳃的周围发现细脉的鱼类。其鳃部的热交换器被包裹在一层1厘米厚的脂肪层中,这种情况在鱼类中是非常罕见的。据推测,这层脂肪起到了保温的作用。

Wegner、Snodgrass和同事决定测试月鱼在海中的体温。在把鱼放到甲板上后,研究人员发现其平均体温要比捕获它的水域大约高了5摄氏度。

研究人员在最新出版的《科学》杂志上报告了这一研究成果。

Wegner说,生活在深海的鱼类通常行动缓慢,为保存热量采取伏击而非追捕的方式捕食,但月鱼是温血鱼,其代谢、移动和反应速度都很快,视力也更好,因此是非常高效的捕食者。

Wegner在一份声明中说:“我以前的印象是,这是一种行动迟缓的鱼,就像生活在冷水中的其他鱼类一样。但它能给身体加热,结果成为了非常活跃的捕食者,可捕食很敏捷的猎物如鱿鱼,还能迁徙很远的距离。”

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