撰文|昕諾
緣木可求的魚
撰文|昕諾

人們常用“緣木求魚”這個成語來比喻方向、方法不對所以不能達到預期的效果,的確大多數魚兒離開了水就不能生存,但是有一種魚卻可以離開水生活。它不但能離開水,還能上樹,這就是彈涂魚—— 一種進化程度較低的古老魚類。
彈涂魚是貨真價實的魚,屬于刺鰭魚科,一共有25種,生活在非洲西岸、印度、太平洋水域、新赫布里底群島熱帶及亞熱帶近岸淺水區(美洲不產),中國常見的有三種,分別是彈涂魚、大彈涂魚和青彈涂魚。彈涂魚是人類的好朋友,人們親切稱之為“花魚”或者“跳跳魚”。它們的模樣有點“怪怪的”,一對鼓出的大眼睛好奇地打量著周邊的世界,兩只強壯的胸鰭像兩條粗短的臂膀支撐著身體,皮膚是藍綠色的,背上有著帶深色斑點的背鰭,那些背鰭驕傲地撐開,越發顯得那顆昂起的魚頭不可侵犯。退潮之后,彈涂魚出穴跳躍活動在泥灘上覓食,食用小昆蟲或者底棲硅藻。取食底棲硅藻的時候,它們的下顎接觸灘涂表面,像犁田似的,把頭左右搖晃,爬行前進。漲潮之后,彈涂魚就回到自己玩的洞穴內以躲避到淺海灘來覓食的各種肉食魚類的攻擊。天晴的時候,彈涂魚也會爬到樹上玩耍或者在石頭上曬太陽。該魚有鉆孔棲息的習性,其孔道至少有兩個,孔道不規則。地下洞穴也會用作撫嬰室,每年4—6月繁殖產卵后,魚卵就在這個地方發育,洞內也常常嚴重缺氧,雌魚和雄魚就會不斷地輪流吞食空氣,將其注入洞中,以便建造一個地下空氣包緩解氧氣不足的情況。受精卵發育成熟后,剛孵出來的微小透明幼魚就會附入洞水內,開始它們游向大海的最初歷程。在幼魚出生后的最初幾個小時內,它們看上去非常像浮游生物,被包裹在一個淡黃色的液囊內,以此來維持生命。大約45天后,幼魚就能鉆出洞穴來到海灘上,開始它的水陸兩棲生活。
與水生親戚相比,彈涂魚通過登岸獲得了更多的生存優勢,從而避免了與其他魚類爭奪食物資源而產生激烈競爭。那么,為了適應生存環境的改變,彈涂魚究竟做了哪些改變呢?
習性變化
彈涂魚都具有一定的水陸兩棲習性,已形成諸多與之相適應的形態和生理變化。主要表現在眼球突出于頭緣之上,以利于觀察控制飛鳥,從而逃避敵害;胸鰭發達,可在潮間帶灘涂爬行和跳躍;氨耐受能力強以適應高濃度的氨水平;皮膚經常分泌黏液,保水能力強,有利于長時間離開水環境;抗病能力強,能抵抗水路兩種生存環境中不同的病原微生物。
基因變化種群變化
彈涂魚種群的擴張或收縮在很大程度上與海平面的變化有關。海平面低時,露出更多的泥灘來生長硅藻,所以喜歡底泥環境并且主要以硅藻為食物的彈涂魚種群數量擴張;海平面高時,能夠讓肉食性彈涂魚食到更多的昆蟲和蝦蟹,所以喜歡雜草叢生的沼澤環境并且肉食性彈涂魚種群數量擴張。
免疫適應
具有水陸兩棲習性的彈涂魚需要同時面對水陸兩地微生物,所以在DNA修復、DNA復制、核酸代謝過程和應急反應等方面發生一些變化,這些變化發揮維持基因穩定性、應對潮間帶惡劣的溫差變化和陽光直射等作用。
氨排泄與代謝
在自然條件下,相比于終身生活在水中的魚,兩棲彈涂魚面臨著較高濃度的氨脅迫。彈涂魚超強的氨耐受能力與其高效的氨排泄機制是分不開的。肝臟作為魚類的重要排泄器官,在氨的代謝和調控方面發揮著重要作用,彈涂魚在氨脅迫條件下,會采用部分氨基酸代謝的策略。彈涂魚體內的氨基酸代謝機制與氨的生成及相關的代謝途徑是其具有氨耐受能力的重要基礎。

視覺變異
脊椎動物視網膜中一般存在5種紫紅蛋白,但研究發現,彈涂魚丟失了用于感受紫外光的蛋白,因此推斷彈涂魚可能通過這種方式來減少陸地生活時紫外線對視網膜的破壞作用。此外,彈涂魚也通過蛋白質的變異感受更廣譜的色彩,這也與其較強的陸生習性相吻合。
魚其實是“近視眼”,長期生活在水介質中,與人佩戴著近視眼鏡一樣。一旦生活于陸地時沒有了水介質,兩棲彈涂魚是否也會變成近視眼?從它們的“朝天眼”和敏銳的躲避飛鳥襲擊的能力來看,它們的視力發生了陸生適應性改變。彈涂魚通過提高視網膜中的多巴胺的濃度水平來減少近視的發生,這種視覺改變有利于彈涂魚實現較強的陸生習性。
嗅覺改變
作為尋找食物、尋求配偶和躲避敵害的核心,嗅覺系統通過嗅覺受體來感受環境中的有關氣味分子。彈涂魚感受水體的嗅覺受體有所收縮,因此彈涂魚在感受水體來源的氣味分子方面能力有限。
干露應激(空氣暴露)
彈涂魚的陸生習性決定著其經常暴露在干燥和缺氧的環境中,研究表明,彈涂魚采取抑制細胞生長和分化的能量節約方式來應對陸生性低氧暴露。
