雷炳新
五條人樂隊的代表作《活魚逆流而上,死魚隨波逐流》深受歌迷喜愛。歌詞作者用“活魚”的“逆流而上”和“死魚”的“隨波逐流”來激勵生活中的人們應該奮力拼搏、不懈追求。可是,你知道嗎?在自然界,并不是所有的“死魚”都是“隨波逐流”的,有一種魚,死后依然能“逆流而上”,它就是虹鱒。
大多數人對虹鱒并不陌生,且它總是和美食緊密聯系在一起。的確,虹鱒肉質鮮嫩,且營養價值非常高,具有“水中人參”的美稱。
在動物學分類上,虹鱒屬硬骨魚綱、鮭形目、鮭科,體長形稍側扁,吻圓鈍,鱗小而圓,因體側有一條形似彩虹的色帶而得名,善跳躍,分布于加拿大、美國、墨西哥的太平洋沿岸及哥倫比亞河流一帶。
虹鱒死了也能逆流而上,聽起來有些不可思議,但這是事實。美國哈佛大學和麻省理工學院的研究者首次發現了這一現象,并最先對其進行了研究。他們發現死掉的虹鱒能像活著的時候一樣繼續游動,甚至逆流而上,這是因為遵循了物理學規律。
物理學中有一個專業術語——卡門渦街,當水流或氣體經過一根棒槌的時候,棒槌后方就會出現一連串左右交替的渦漩,這就是卡門渦街。當臨近兩個渦漩時,后方水流或氣體的作用力會相互影響,由此產生的結果是:在鄰近的兩個渦漩之間會產生一股與棒槌方向相反的逆行水流,把附近的水流往棒槌那兒卷裹。
這股逆行的水流來到卡門渦街的末端,也就是距棒槌直徑約2倍處會終止,這里就是棒槌產生的抽吸區邊界。而虹鱒善跳躍,它們特別喜歡卡門渦街,經常追著抽吸區游動。
哈佛大學生物工程學家詹姆斯·廖和同事發現,在前方出現卡門渦街時,虹鱒可以在抽吸區附近不費力地左右搖擺,這種搖擺幅度很大,像在水中不停地畫8字。而此前沒有在其他魚類中發現這一現象,虹鱒在卡門渦街后的瀟灑走位是獨一無二的,所以科學家將其取名為卡門步態。
更詭異的是,哪怕死掉的虹鱒也可以在卡門渦街后游泳,甚至能逆流而上,其振動頻率和活著的時候一樣,而且動態和活魚沒什么不同。
死魚還能瀟灑走位,顯然不是生物驅動的,而是水流驅動的。詹姆斯·廖通過在虹鱒的肌肉里安插電極測試其游動所花的能量,發現在卡門渦街后面,逆流而上比在靜水中躺平要容易得多。詹姆斯·廖還發現,在卡門渦街環境的逆流而上和順流而下所需的能量相差甚微,并且無須大腦參與,所以死掉的虹鱒也能逆流而上。當然,當虹鱒死亡時間過長,身體不再柔軟的時候,也就不會再逆流而上了。