發(fā)現(xiàn)溫血魚

美國趣味科學(xué)網(wǎng)站2015年5月14日發(fā)表了題為《科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)溫血魚》的報道：汽車輪胎大小的月魚曾因其圓滾滾的銀色軀體而惹人注目，但現(xiàn)在，研究人員還發(fā)現(xiàn)這種深海魚擁有溫血。這使得月魚成為人類發(fā)現(xiàn)的首種溫血魚。

在2015年5月份的《科學(xué)》雜志上，科學(xué)家已經(jīng)證實月魚是一種全身性的溫血魚類，這打破了人們原有的對魚類屬于“冷血動物”的認(rèn)知。

中國科學(xué)院動物研究所研究員張春光稱，魚類是變溫動物，不能說是冷血動物。在通俗語境里，人們習(xí)慣說一些動物是“冷血”和“溫血”動物；而在科學(xué)上，這些動物是“變溫動物”與“恒溫動物”。

在人們之前的認(rèn)知中，魚類屬于變溫動物，其體內(nèi)基本不具備調(diào)節(jié)自身體溫的系統(tǒng)，體溫因環(huán)境溫度變化而發(fā)生改變。深海溫度極低，深海魚類也因此常年低溫。而恒溫動物則不像變溫動物那樣依賴外界的溫度，它們能夠調(diào)節(jié)自身的體溫，使其保持在某一恒定的范圍，鳥類和哺乳動物是人們一般印象中恒溫動物的代表。

而月魚就可以像哺乳動物和鳥類那樣有溫血在體內(nèi)循環(huán)，月魚全身體溫常年比外界環(huán)境高出約5℃，成為世界上迄今已知的第一種全身性溫血魚。該研究的負(fù)責(zé)人、美國國家海洋和大氣管理局西南漁業(yè)科研中心生物學(xué)家尼古拉斯·韋格納稱，較高的體溫加速了體內(nèi)的生理過程，肌肉可以更快地進(jìn)行收縮，眼睛的瞬時清晰度提高，神經(jīng)傳遞速度加快，這就產(chǎn)生了更快的游速、更好的視力和更短的反應(yīng)時間。

生活在深海冰冷海水的魚類通常都行動很遲緩，捕食獵物時以伏擊為主，而不是追擊，以最大可能地節(jié)省能量。但月魚卻恰恰相反，月魚碩大圓滾的身體上點綴著相對較小的紅色魚鰭，月魚會不停地拍動胸鰭來給身體加熱，從而使新陳代謝和行動速度加快，反應(yīng)時間更短。月魚游得更快、反應(yīng)更敏捷、視力更敏銳，也因此成為深海中優(yōu)秀的捕獵者。

與一般魚類依靠體軸擺動前進(jìn)的游泳方式不同，月魚的快速游泳，是憑借持續(xù)扇動像一對翅膀一樣的胸鰭來實現(xiàn)的。驅(qū)動胸鰭扇動的，是占據(jù)月魚總肌肉量中很大一部分的暗紅色胸肌，它就像一臺強勁的馬達(dá)，為月魚的游泳提供持續(xù)的動力，同時借助血液循環(huán)向全身各處輸送源源不斷的熱量。

大家知道，對于魚類而言，體內(nèi)熱量直接散失的最主要位置便是鰓部，這是魚類體內(nèi)血液離外界最近的地方，只隔著薄薄的雙層細(xì)胞。血細(xì)胞與外界水體進(jìn)行氣體交換的同時，血液中的熱量也會大量散失在比熱容很大的水中。

但月魚進(jìn)化出了獨特的鰓，其能利用“逆流熱交換”的機制巧妙緩解熱量的流失。當(dāng)韋格納的合作伙伴、生物學(xué)家Owyn Snodrass采集到了月魚鰓部的組織樣本時，他馬上就意識到了月魚的不同尋常，他們發(fā)現(xiàn)月魚的鰓部有個不一般的結(jié)構(gòu)——那些將溫?zé)嵫簬нM(jìn)鰓部的血管，纏繞著那些從水中吸收了氧氣后將冰冷的血液帶回身體核心部分的血管。這樣的結(jié)構(gòu)就像一個逆流熱交換設(shè)備。

對月魚來說，這意味著，從身體核心部分流出的血液，會加熱從鰓部的呼吸界面流回的冰冷血液。這個結(jié)構(gòu)就像汽車的散熱器一樣，是保存體內(nèi)熱量的自然調(diào)節(jié)器。有了鰓里面這個獨特的熱交換器，月魚即使在冰冷的深海，也基本上能夠使全身都保持較高的溫度，即呈現(xiàn)溫血狀態(tài)。韋格納稱，以前他們從來沒有發(fā)現(xiàn)哪種魚的鰓具有類似的結(jié)構(gòu)，這是一個偉大的創(chuàng)新，也使月魚具有了極大的競爭優(yōu)勢。

研究人員在美國西海岸進(jìn)行實地調(diào)查期間，收集了捕獲的月魚的體溫數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)它們的體溫通常高于周圍的水溫。研究人員還在月魚身上安裝了溫度監(jiān)測儀，追蹤記錄月魚潛入水下幾百英尺后的體溫。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，即使深海中水溫急速下降，月魚的體溫仍能保持穩(wěn)定。研究人員發(fā)現(xiàn)，在海面下150～1000英尺之間，月魚的平均肌肉溫度都比周圍海水的溫度高5℃左右。

衛(wèi)星追蹤的結(jié)果顯示，月魚一生的大部分時間都是在水下150～1300英尺深的地方度過的，通常不會浮上水面。像金槍魚和某些鯊魚等可以下潛很深的魚類，其能將血液轉(zhuǎn)移到身體的特定部位，在下潛至深水時以保持身體溫暖。但這些魚類必須經(jīng)?；氐剿妫员苊馍眢w器官停止工作。這源于較高的體溫會提高月魚的肌肉能力，增強它們大腦和眼睛的功能，幫助它們抵御寒冷對心臟和其他器官的影響。

在月魚之前，科學(xué)家也曾發(fā)現(xiàn)一些魚類身體的某一部分是溫血的——被稱為部分溫血，這幫助它們將活動范圍從淺水?dāng)U展到了深海。而月魚的進(jìn)化譜系更加特別，它在寒冷的深水中進(jìn)化出了體溫升高機制，從而相對于其他競爭者和獵物具有了明顯的優(yōu)勢。大自然總是在我們最意想不到的地方以其聰明睿智給我們帶來驚訝。被冷水包圍時難保持身體溫暖，但是月魚做到了。

月魚在全球各大海洋均有分布，它們通常生活在幾百米深處、光線暗淡的冷水中，成年體形有汽車輪胎那么大。最近的研究發(fā)現(xiàn)，分布在世界不同地區(qū)的月魚具有顯著的差異，現(xiàn)在科學(xué)家很有興趣比較不同地區(qū)的月魚的溫血特征。（來源：綜合《中國科學(xué)報》、參考消息網(wǎng) 責(zé)任編輯/和恩馨）