彈涂魚的地下世界
在澳大利亞的東北海岸,沿著平坦的海邊長著一片紅樹林,這兒對于游客來說是個很難進入的地方,到處都是難以立足的沼澤地,鱷魚和吸血蟲是這里的統治者。這個動植物天堂向前來探險的生物學家們提出了挑戰。這里充滿了生機,沿著海岸線你可以看到到處活躍著一種奇特的動物:有的在泥地上蹦來蹦去,有的在紅樹林快速穿梭著,還有的正在泥地上鉆洞,以最巧妙的方式不漏痕跡的將自己隱藏起來,等待著下一次漲潮機會的到來。
特化器官
這種敏捷的,長著燈泡似眼睛的動物叫彈涂魚--一種兩棲類魚類,它們生活在岸邊的紅樹林中和平坦的海邊泥地上。彈涂魚屬刺鰭魚科,世界上共有25種彈涂魚,根據其形體和行為特點可將其歸為四個種類:斯卡特勞斯、波爾奧弗撒爾墨斯、佩瑞奧弗撒爾墨斯和佩瑞奧弗撤爾墨頓。彈涂魚的許多行為活動是在陸地上進行的,像覓食、求偶和抵御入侵等,在各種魚類中它是惟一的一種能在陸地上活動的魚類。彈涂魚主要依靠許多已進化了的特化器官來發揮其生存優勢。例如;它們的眼睛通過長期進化已具有很強的視力,以至于它們能看見渾濁不清的水下物體。彈涂魚的眼睛下面有一個由皮膚折層形成的充滿水的杯狀窩,當彈涂魚的眼睛由于長時間暴露在空氣中而變得干燥時,它會將眼球收縮進這個杯狀窩中,給眼睛添加水份。彈涂魚離開水體后能通過像腿一樣的前鰭在陸地上行走、爬升和跳躍。由于它的皮膚和鰓腔經長期進化已發生結構性變化,因而它既能在水中呼吸也能在空氣中呼吸。確實如此,看到這些動物會使你不由得想起3.6億年前登上大陸的第一批脊椎動物的模樣。當然,從進化角度來看,彈涂魚與最初來到陸地生活的脊椎動物--遠古魚類幾乎沒有多少親緣關系。就像我們自己的祖先一樣,許多現代生物物種也來到了陸地上,并獨自進化在既能在水中也能在空氣中呼吸的生物或兩棲類動物。
地下洞穴
雖然這種能在陸地上活動的魚類早在300年前就引起了某些自然學家的注意,但直到現在仍沒有多少人能夠了解這種魚類在地下的生活方式。彈涂魚雖然能夠離開水體來到平坦的淺海灘涂上獨自闖蕩、但對于許多彈涂魚來說,一個充滿水的地下巢穴對于它們的生存或許更加重要,它們可以潛伏在洞里,伺機對洞外的獵物發動突然襲擊,當遇到食肉動物的威脅時,她們可以迅速縮回去。落潮后,彈涂魚常常要面臨著被濱鳥和各種陸生哺乳動物捕食的危險、地下洞穴則為它們提供了一個安全環境。漲潮后,彈涂魚可躲到自己挖的洞穴內以躲避到淺海灘來覓食的各種食肉魚類的攻擊。除了用作避難所外,彈涂魚的洞穴還可用做撫育室。洞穴對于彈涂魚的安全,無論是成體還是幼體都是至關重要的,_但是彈涂魚的洞穴同樣也面臨著危險--洞里的水體常常嚴重缺氧。彈涂魚必須能夠忍受或克服洞內的缺氧狀況,不僅是成體,還有它們正在發育的卵也必須具有這種耐受力。
求愛舞蹈
每到春季,雄魚就會尋找合適的地面劃分各自的勢力范圍,然后在泥地上挖一個兩英尺(0.6米)深的洞。洞的形狀就像一個“J”字(有時它也會挖一個有兩個進口的“Y”型洞),洞內上面較低的那一層是它的產卵室,用來儲存它們的卵。
挖好洞后,雄魚就開始四處尋找配偶。退潮后,雄魚開始在雌魚面前跳求偶舞,以此來引誘雌魚。為了增加誘惑力,雄魚常常將身體從土褐色變成較淺的灰棕色,以此與黑黝黝的泥土形成反差。每條雄魚都試圖將懷卵的雄魚引入自己的領土范圍,進而在將其引誘進它的洞穴。雄魚為了引起雌魚的注意,通過往嘴、腮腔充氣而使其頭部膨脹起來,同時它還通過將背彎成拱形,豎起尾鰭,不斷扭動身體這些挑逗性動作來引誘雌魚。如果另一條雄魚來到跟前,它會更加賣力地表演,以免它的“意中人”被別人搶去。在此期間,它每隔一段時間就要停下來,看看對方是否已對它失去了興趣或落入它的競爭對手的魔力中。然后這位“求婚者”鉆入它的洞中,很快再鉆出來,以此來引誘雌魚,它似乎在向雌魚傳達這樣一個信息:進來吧,這里是你溫暖的家。如果雌魚還是猶豫不決,它會不斷地進進出出,直到雌魚禁不住誘惑而鉆入它的巢中。雌魚一旦進入它的巢穴,雄魚會以極快的速度回到洞口,用一塊泥巴堵住“洞口”。
產卵室
科學家們過去曾發現雌魚受精后將受精卵嵌在產卵室的泥墻上,受精卵在泥墻上要發育一周左右的時間。為了觀察卵的發育和彈涂魚的護卵行為,科學家們將一個內窺鏡相機插入產卵室的頂部,通過這個裝置,他們第一次看到了彈涂魚的地下世界。
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,從而開始了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。
塔樓與壕溝
目前我們還不知道塔樓和壕溝在生物學上的重要作用,我們猜測壕溝可能是用來阻止其他動物接近它們的洞穴,塔樓則很可能是個觀察點,從這兒可以觀洞外有無獵物或食肉動物。在清晨這段時間,我們發現彈涂魚懶洋洋地趴在塔樓形洞口處,此時的氣漫為7攝氏度,這比彈涂魚洞內的溫度要高。彈涂魚利用洞口先進行預熱,為一天的“活動作準備。
地下空氣包
漲潮后,“胡須類”彈涂魚會退縮到自己的洞穴內,直到潮水退去。如同佩瑞奧弗撒爾墨斯彈涂魚的洞穴一樣、斯卡特勞斯彈涂魚的洞內水體也嚴重缺氧。為了彌補這一不足,它們事先會儲存氧氣,以度過漲潮期。雌魚和雄魚會不斷地輪流吞食空氣,將其注入它們的洞中,以便建造一個地下空氣包,這頗有點像農夫用水車向水槽里灌水。觀察時,我們能夠看到彈涂魚在地表吞食空氣,但我們不知道洞內的具體情況。為了揭開這一秘密,我們建造了一個人造彈涂魚洞穴網。我們在這個洞網內設置了一個觀察口,通過這個觀察口我們能看到彈涂魚是如何建造地下空氣包的。含著空氣的彈涂魚必須奮力劃水才能克服浮力作用,一旦進入洞中,它會漂浮在洞頂部,直到空氣被完全放出。這時它要么下游到洞穴底部,立刻耗用先前儲存的氧氣,要么回到地表上面再去收集空氣。對于斯卡特勞斯彈涂魚來說地下空氣包不僅在漲潮時對它們是至關重要的,而且在它們進行交配活動時也是須臾不可少的。我們看到雌魚將卵放在空氣包中,或放在空氣包旁邊,這對卵的發育是非常重要的。
著名動物學家羅伯特·斯蒂賓曾撰文寫到,“看到這些刺鰭魚,你不得不佩服它們在陸地上的生存本領。”與它們的水生親戚相比,彈涂魚通過登岸獲得了很多生存的優勢,從而避免了與其他魚類為爭奪食物資源而發生激烈競爭。但彈涂魚仍然是魚,并未脫離魚類,它們與海洋有著難以割舍的聯系。