肺魚：離水生存比賽的佼佼者

● 文/馬睿棋

我們都知道，哺乳動物用肺呼吸，魚類用鰓呼吸。但是，凡事總有例外。其實，一些魚類還會利用皮膚、腸管、鰓上器官以及氣囊進(jìn)行輔助呼吸，可謂“八仙吸氧，各顯神通”。魚兒掌握了這些輔助呼吸的本領(lǐng)，就可以打破離不開水的魔咒，離開水后照樣能存活一段時間，比如肺魚。

肺魚是怎么活下來的呢？我們一起去南半球看看吧！

在泥土里睡大覺

在南美洲、非洲和大洋洲的淡水沼澤和溪流中，要是你仔細(xì)尋找，很有可能會發(fā)現(xiàn)正在泥土里睡大覺的肺魚。

地下的肺魚

我曾經(jīng)看過一個短視頻，視頻中，一些人興高采烈地在干旱的土地里挖泥找魚。這樣的“緣木求魚”竟然如愿以償?shù)卣音~得魚。這些人挖到的，便是肺魚。

肺魚為什么要在泥土里睡大覺？首先是沒有辦法。北半球的氣候通常四季分明，而在南半球的很多地方則有明顯的旱季和雨季。那里的很多土地，在雨季時是水塘、河流、湖泊，旱季來臨時則變成干涸的泥土。在這樣的自然環(huán)境里，生而為魚是有很大風(fēng)險的。雨季時的快樂家園，在旱季時極大概率會變成不毛之地。

西非肺魚

如果你是魚，你會怎么辦？可選的方案不多。要么縮短自己的生命周期，像昆蟲那樣，雨季時生存繁殖，然后把卵藏在淤泥及泥土里，等待下一次雨季來臨，下一代自己孵化長大。這樣做，沒有一條成年魚能活著度過旱季；要么就像熊在冬天冬眠一樣，在旱季選擇夏眠，在泥土里睡一大覺，直到天降甘霖。

肺魚的夏眠至少要延續(xù)半年的時光。這么長的時間，會發(fā)生多少意外威脅到肺魚的生命呢？因此，每一條珍惜生命的肺魚都會未雨綢繆，在夏眠之前認(rèn)真地做好各項準(zhǔn)備工作。

在棲身的水環(huán)境干涸之前，肺魚就早早開始在水底挖洞。鉆進(jìn)洞后，肺魚的皮膚會分泌黏液，像涂抹護(hù)膚乳一樣把自己包裹起來。隨著環(huán)境變得干燥，黏液也變得干燥，最后就像一層面膜一樣，將肺魚的身體與外界隔離開來。這樣，肺魚才不會干成木乃伊。之后，肺魚會讓身體處于比較舒適的姿勢。在嘴巴處將黏液膜撕開，作為呼吸孔，就開始了漫長的夏眠，不吃、不喝、不排泄，把新陳代謝降到最低。肺魚的一次夏眠最長可達(dá)5 年，連續(xù)5 年的大旱都奈何不了肺魚。

在正常年份中，半年后的雨季來臨，肺魚便活蹦亂跳地蘇醒過來，演繹了什么叫作如魚得水。它們急急忙忙地投身水中，忙吃忙喝，還忙著交配、產(chǎn)卵。雌魚把卵產(chǎn)在淤泥里，雄魚則在一旁耐心看護(hù)。

擁有龐大的基因組

為什么肺魚能夏眠這么久？這得從肺魚的祖上說起。

肺魚早在4.05 億年前到3.5 億年前的泥盆紀(jì)就存在了?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的泥盆紀(jì)肺魚化石記錄和現(xiàn)代肺魚在形態(tài)上幾乎沒有差別。肺魚堪稱“活化石”。

科學(xué)家通過分析肺魚的基因組尋找到答案。在動物界，肺魚的基因組是最大的，并且仍在繼續(xù)擴(kuò)張。肺魚的基因組之所以如此大，是因為肺魚的基因之間有著巨大的間隔區(qū)域，這些間隔區(qū)域中有很多高度重復(fù)的內(nèi)含子。內(nèi)含子就是插在基因之內(nèi)或者基因之間的DNA序列。它們和基因不一樣，不會直接導(dǎo)致生物體遺傳性狀的生成。

這個特點和包括兩棲動物、爬行動物以及哺乳動物在內(nèi)的陸生動物太相似了，反而和魚類不大相似。特別是肺魚的肉鰭，不僅在形態(tài)上和陸生動物的四肢很像，甚至還有一些特定的基因和陸生動物的四肢基因很相似。肺魚的基因組中與呼吸相關(guān)的基因進(jìn)化速率和重復(fù)度都比魚類高得多，類似陸生動物。肺魚甚至還專門進(jìn)化出了能檢測空氣中氣味的氣味受體基因家族……

凡此種種，似乎預(yù)示著肺魚是研究脊椎動物從海洋到陸地這一進(jìn)化過程中的重要物證。

2022 年3 月14 日，美國舊金山的一條90 歲澳大利亞肺魚，是記錄在冊的世界最年長的觀賞魚

泥盆紀(jì)號稱是魚類的時代。這一時期，魚類飛速發(fā)展，繁榮昌盛。一些魚類熟練地用鰓呼吸，繼而發(fā)展成各種各樣的現(xiàn)代魚類。肺魚的一些近親則用魚鰾呼吸，繼而發(fā)展出原始的肺，為這些魚類登上陸地、進(jìn)化成兩棲動物打下了基礎(chǔ)。之后，這些原始的兩棲動物繼續(xù)進(jìn)化成爬行動物、鳥類和哺乳動物。而肺魚則在爬上陸地后，墨守成規(guī)了數(shù)億年，至今保留著其古老的樣貌和生活方式，成為科學(xué)家揭開海洋動物“登陸”歷程的一把鑰匙。