关于鱼类“阴茎”:用鱼类”色情片”研究雌鱼对雄鱼偏好

在繁殖问题上,大多数鱼类都是体外受精,即雄鱼和雌鱼分别将精子和卵子排到水中,让它们自然结合。不过,剑尾鱼属(Xiphophorus)鱼类与大部分鱼类不同,它们是在体内受精,并能“生出”活的仔鱼。为了实现这一过程,雄性剑尾鱼演化出了用于授精的体外生殖器官,这在鱼类中独树一帜。许多人很自然地想到一个问题:对剑尾鱼而言,这个生殖器官是否越大越好?一项新研究显示,雌性剑尾鱼对雄鱼的青睐程度与其生殖器的大小并没有必然联系。没错,大小固然重要,但更重要的是雄鱼如何使用它——这一切都是在雌鱼足够健康,能做出“明智”判断的前提下。

  要澄清一点的是,雄性剑尾鱼的生殖器官其实与人类的截然不同,它其实是肛门附近高度特化的臀鳍的一部分,呈细长的折叠状,末端具有钩子和奇特的小片。这样的器官被称为“生殖足”(gonopodium),尽管从演化的角度上,生殖足在本质上与哺乳动物的阴茎完全不同,但功能是一样的,都是将精子送入雌性的体内,使卵子受精。因此,生殖足可以说就是鱼类的阴茎。不同剑尾鱼属物种的生殖足长度有很大差异,同一物种的雄性个体之间也各不相同。这为科学家研究剑尾鱼属雌鱼对雄鱼的选择是否会影响生殖足大小的问题提供了机会。

  剑尾鱼属鱼类原产于中美洲的水道中,它们的名称来源于雄鱼尾鳍具有特别长的剑状延伸突——称为“尾剑”。在一些剑尾鱼物种中,所有雄鱼都是“求爱型”,会利用尾剑和炫耀性的动作说服雌鱼进行交配;而在另一些剑尾鱼物种中,一部分雄鱼是求爱型,其他雄鱼则是“偷袭型”,即体型较小的雄鱼会跳过繁琐的求偶步骤,转而采取所谓的“替代生殖策略”。由于求偶的方法是直接由父代传递给子代,因此会求爱的雄鱼总是产下会求爱的仔鱼,而专事偷袭的雄鱼后代也是偷袭型。

  对于剑尾鱼属雄鱼在生殖足长度和求偶方式之间的联系,墨西哥韦拉克鲁斯生态学研究所的科学家对剑尾鱼属雌鱼如何在混乱无序的生殖足,以及花里胡哨的求偶表演中判断并选择青睐的对象进行了研究。通过观察雌鱼对不同长度生殖足,以及对不同雄鱼交配行为的反应,科学家确定了影响雌鱼选择的重要因素,以及这些因素对应的环境条件。

雄性和雌性剑尾鱼雄性和雌性剑尾鱼

  在发表于《英国皇家学会会刊B辑》(Proceedings B of the Royal Society)的论文中,研究人员阐述了剑尾鱼属雌鱼在评估追求者的生殖足和华丽尾鳍时,可能演化出了一种小心翼翼的策略,兼顾了在危险栖息地中的生存和风险。

  研究团队从墨西哥野外采集了两种剑尾鱼,分别是剑尾鱼(学名:Xiphophorus hellerii)和多线剑尾鱼(学名:Xiphophorus multilineatus),前者的雄鱼均为求爱型,后者则具有求爱型和偷袭型。对于这两个物种(以及两种雄鱼求偶策略),研究人员都分别拍摄了雄鱼与雌鱼互动和求爱的视频。利用Photoshop软件,研究人员对这些短视频逐帧进行处理,把画面中的雌鱼完全去掉,然后把雄鱼的生殖足长度拉长或缩短30%,以代表生殖足的长度范围。如此这般,就有了6段视频:每个物种按生殖足长度分为三类。接下来,研究人员向雌鱼播放了这些视频片段,观察它们如何选择不同生殖足长度的雄鱼。研究人员主要根据雌鱼靠近视频中雄鱼的速度,以及它们在屏幕前停留的时间作为评判指标。

  换句话说,科学家在本研究中其实所做的,其实就是拍摄、编辑和放映“剑尾鱼色情片”,然后观察雌鱼看到片中雄鱼时是会兴奋还是厌烦。

  在只有求爱型雄鱼的剑尾鱼中,雌鱼更青睐的是具有较小生殖足的雄鱼。同样的情况也出现在多线剑尾鱼的两类雄鱼中。然而,当研究人员把雌鱼的相对健康情况考虑进去之后,雌鱼对求爱型和偷袭型雄鱼的偏好又出现了差别。

  实验之前,研究人员测量了所有雌鱼的体密度。体密度越高,表明鱼体含有的脂肪和蛋白质就越多,也就意味着具有更加健康的“身体状态”。尽管更为柔弱的雌鱼并不太关注求偶方式(而只在意生殖足长度),但肌肉更为发达、更加健康的雌鱼则有着非常特殊的品味。总而言之,它们青睐的是生殖足较短的求爱型雄鱼,而对于偷袭型雄鱼,它们更喜欢具有较长生殖足的个体。随着雌鱼身体条件的提高,这种偏好就更加明显。

一条雄性剑尾鱼属鱼类,与研究中所用的物种是近亲一条雄性剑尾鱼属鱼类,与研究中所用的物种是近亲

  大体重雌鱼中这种偏好分别的原因,很可能根植于所有地球生命的共同追求:确保自身和后代的存活。更健康的雌鱼通常年龄更大,经验更丰富,并且更具备躲避掠食者(通常是更大、更凶猛的鱼类)威胁的能力。这使它们能承受多一点风险,并利用更好的自身条件为下一代带来好处。正常情况下,与生殖足较长的雄鱼相处其实很危险。对于求爱型雄鱼来说尤其如此,它们本身在环境中就已经非常惹眼,吸引着掠食者的注意力,而长长的生殖足可能会增大在水中的阻力,使它们更难以逃脱险境。与它们在一起时,雌鱼被掠食者吃掉的风险也大大增加。因此,对求爱型雄鱼来说,更大的生殖足其实弊大于利。相比之下,对于其貌不扬的偷袭型雄鱼,更大的生殖足可能有着更多的好处。偷袭型雄鱼与雌鱼的交配过程短暂而混乱,并且常常伴随着追逐,因此较长的生殖足可能会大为提高受精的成功率。

  考虑到生殖足长度带来的后果,以及雄鱼“固执”地将求偶方式传递给后代的特征,我们可以推测,身体健康、甘冒风险的雌鱼为了后代的安全,会变得十分挑剔。通过在生殖足长度和求偶方式之间选择最佳的组合,而不是只考虑最安全的选项,这些雌鱼或许能确保在最好的条件下孕育后代。

  这项研究揭示了动物界中社会行为、竞争和生殖系统演化之间复杂而微妙的关系,再一次表明生物学现象往往有着许多间接的原因,并经常隐藏在我们意想不到的地方。

原文:https://gizmodo.com/for-fish-penises-bigger-isnt-always-better-1821014832

有关七鳃鳗

包括人类在内的脊椎动物,都是从类似七鳃鳗的原始鱼类演化而来。七鳃鳗没有上下颌,大部分种类以吸食其他鱼类的血液为生,它们可能还害死了一位国王。图为泼氏七鳃鳗(学名:Lampetra planeri)的幼鱼。

七鳃鳗(学名:Lampetra fluviatilis)的圆形口盘

英格兰国王亨利一世据称非常喜欢吃七鳃鳗

海七鳃鳗(学名:Petromyzon marinus)

雄性和雌性七鳃鳗正准备交配

幼年的泼氏七鳃鳗

吸食金鮻(学名:Liza aurata)血液的海七鳃鳗

聚集在溪流底部的泼氏七鳃鳗

泼氏七鳃鳗

 

古老七鳃鳗并不可怕:携带人类最初起源线索

    包括人类在内的脊椎动物,都是从类似七鳃鳗的原始鱼类演化而来。七鳃鳗没有上下颌,大部分种类以吸食其他鱼类的血液为生,它们可能还害死了一位国王。

  在“性手枪”乐队(Sex Pistols)高喊“无政府主义在英国”之前约840年(1135年),这个国家的一位大块头人物遇到了真正的麻烦。一场王室继承危机引发了接下来将近20年的内战,在英格兰和诺曼底——当时受英国王室统治——也同时爆发了叛乱。不过,引发这些动乱的不是被剥夺公民权的年轻人,而是一盘鱼。

  据记载,英格兰国王亨利一世没有死于战场,也不是平静地死于自然原因,而是因贪食七鳃鳗而死。在他去世之后,许多人开始为争夺权力展开战争。然而,根据英国杜伦大学历史学家贾尔斯·加斯珀(Giles Gasper)的研究,这个故事几乎可以肯定是伪造的。在有关亨利一世死亡原因的记载中,唯一提到七鳃鳗的是一位12世纪的历史学家,而他对这位国王毫无好感。无论如何,多年以来许多人已经从这个故事中了解到,过于贪食七鳃鳗是很危险的。

  亨利一世的故事显然没有吓退后来的许多国王。在他的后继者中,仍然有许多七鳃鳗的忠实爱好者,而七鳃鳗在千百年来也一直被视为一种王室食物。这在今天听起来或许有些不可思议,特别是考虑到它们令人恐惧的外形,可能世界很多地方的人们都会敬而远之。

  另一个令人感觉意外的是,科学家对七鳃鳗也有着很高的评价。生态学家称,七鳃鳗能保持河流的健康。医学研究者认为七鳃鳗具有一种神奇的自愈能力,即使它们受到了严重的神经损伤,这种能力或许能帮助人类治疗脊柱伤病。

  最后,演化生物学家发现,七鳃鳗在生命历史中扮演着关键角色。它们是动物界中最早出现的脊索动物类群之一,因此在它们身上携带着有关人类最初起源的重要线索。七鳃鳗的外形有点像鳗鱼。它们的身体细长、柔软,眼睛、嘴巴和鳃在身体一端,尾巴在另一端。

  不过,正是失去的东西才使它们变得与众不同。与其他一些原始鱼类一样,七鳃鳗没有硬骨:它们的骨骼是软骨。它们也缺少一些重要的鳍,包括一对胸鳍和一对腹鳍,而在其他鱼类身上,正是胸鳍和腹鳍演化成了陆地动物的四肢。

  最引人注目的是,七鳃鳗没有上、下颌。它们的嘴巴是一个一直张开的口盘,布满了令人恐惧的牙齿。许多种类的七鳃鳗会咬住其他鱼类的身体,刮掉鳞片和皮肤,吸食它们的血液。“当你看到七鳃鳗的图片时,往往会看到一个扁平的、布满牙齿的口盘,”美国密歇根州立大学的约翰·休姆(John Hume)说,“有些人会对它们有一种病态的着迷,因为它们是吸血的寄生动物。”

  丝毫不令人惊讶的是,七鳃鳗也拥有了属于自己的恐怖电影——2014年的《血湖》(Blood Lake)。即使是古罗马人,在看到七鳃鳗时也带着一定的恐惧。根据记载,一位名为波尼奥(Vedius Pollio)的演说家曾经养了一大池塘的杀人七鳃鳗,并时不时将奴隶扔到池中。对此约翰·休姆表示,这个故事“很可能就是一派胡言”。

  七鳃鳗确实很容易被人们误解。休姆称,在紧咬住其他动物的时候,很难将它们移开,但它们也很少会导致流血。他说:“有些人认为七鳃鳗长着剃刀般锋利的牙齿,但其实它们没有。”

  七鳃鳗吓人的尖牙其实是朝后的,只用来帮助它们固定在目标表面。真正能刮掉鱼类鳞片的是七鳃鳗的舌头,上面具有细小的锋利角质结构,而这些结构也不足以对人体皮肤产生严重的伤害。七鳃鳗所缺少的特征,特别是上、下颌,使它们在今天的动物界中成为异类。不过,数亿年之前,七鳃鳗的形态才是主流。最早的脊椎动物都没有上、下颌,并且数量繁盛。这些“无颌总纲”(agnathans)的动物现在几乎都已经灭绝,只有七鳃鳗和另一类称为盲鳗的无颌类,为我们提供了研究最早期脊椎动物起源的线索。

  在非常长的时间里,这些原始鱼类的形态一直没什么变化。3.6亿年前的七鳃鳗化石与今天的物种相比,几乎一模一样。不过,这并不意味着七鳃鳗曾经是我们的祖先。七鳃鳗和盲鳗的共同祖先,无论其外形如何,都在更早的时候,或许是5亿年前就与我们的远古祖先分道扬镳了。

  也就是说,在谈论人类的演化历史时,七鳃鳗有点类似今天的黑猩猩。这两种动物都可以告诉我们一些有关祖先的事情,但二者都不在我们的直接演化路线上。不过,我们最初的直接祖先可能与七鳃鳗相当类似,它所具有的一些特征后来发展成了上下颌、四肢和免疫系统等结构。

  即使是中世纪的英国人也认识到:七鳃鳗与众不同。根据12世纪一本关于动物的作品《阿伯丁动物寓言》(Aberdeen Bestiary)的描述,“七鳃鳗……全部是雌性,并且只能通过与蛇交配而怀孕;因此,渔民通过模仿蛇的嘶嘶声来捕捉它们”。这本寓言还警告称,七鳃鳗十分狡猾,很难杀死,“你需要用棍子反复击打它。

  事实上,七鳃鳗的生命灵位于尾部,因此如果只击打头部,就很难杀死它;但如果击打它的尾部,它就会立刻死亡。”亨利一世对七鳃鳗的嗜好证明,渔夫们的努力都是值得的。约翰·休姆称,七鳃鳗的热量很高,并且因为味道上佳而价格不菲,它们所提供的肉量也很高。这一特征使七鳃鳗成为中世纪餐桌上非常有用的一种辅食,因为当时的宗教严格限制食用肉类,而鱼肉除外。“一年中大约有三分之一是斋戒日,”贾斯珀说道。我们不知道亨利一世是怎么吃七鳃鳗的,因为并没有当时的烹饪书留下来。

  不过,稍微晚期的一些食谱显示,典型的中世纪七鳃鳗菜肴可能更合21世纪的口味。七鳃鳗常常与它们自己的血液一起烹煮,并倒入大量的酒。中世纪的厨师有相当充足的理由这么做——或者至少他们认为如此。当时,基于4种体液(humour)的古希腊医学系统依然被奉为真理。

  食物也具有自己的体液,而一道“平衡”的菜肴需要对不同的体液进行搭配,例如,粘液质(属性为湿、寒)的鱼类应该与胆液质(属性为干、热)一起烹调。还有人提出,体液学说刚好可以解释亨利一世的死亡。十分年老的人体液为粘液质,因此在医学上,像亨利一世这么上年纪的人如果再吃湿、寒的食物,将是非常危险的。

  当然,这仅仅是一个说法而已。“体液学说显然是理解中世纪食物的某种方式,从13世纪到14世纪,我们可以找到大量这种证据,”贾斯珀说,“这一说法是否能用来解释亨利一世对七鳃鳗的嗜好,是很难说的。”

  尽管许多人认为,七鳃鳗会给老年人带来危险,但它们仍然是王室最喜欢的食物之一。800年前签署大宪章的约翰国王,在他的臣属无法为王室餐桌提供足够的七鳃鳗时,展现出了标志性的残酷。格洛斯特城正是由于这种所谓的“轻慢”,被课以40马克的罚款,相当于今天的25万英镑。即使是今天的王室也热衷于七鳃鳗。伊丽莎白二世女王就曾收到格洛斯特市赠送的七鳃鳗派,以祝贺她的加冕,后来在二十五周年和五十周年时又各收到一个七鳃鳗派。

  不过,在2012年,也就是伊丽莎白二世加冕60周年时,格洛斯特的河流中七鳃鳗产量减少,为了填满七鳃鳗派,该市不得不从国外进口。休姆认为,英国河流中的七鳃鳗曾经数量众多,如今却难觅踪影,这很可能与工业革命有关。问题并不在于污染物进入这些河流,而是人们在七鳃鳗和它们的产卵地之间建起了越来越多的障碍物。就算一个低矮的河堰,也会阻止七鳃鳗洄游到上游的产卵地。

  英国是三种七鳃鳗的家园,分别是七鳃鳗、泼氏七鳃鳗和海七鳃鳗。这三种七鳃鳗幼年时都在河流的泥沙和淤泥中度过。它们就像海绵一样,滤食水中的食物颗粒。之后,它们会像蝴蝶一样经历变态期。泼氏七鳃鳗不会变成半寄生性的成年个体,它们甚至不会发育出肠道。它们只是交配,然后在变态期之后死去。

  七鳃鳗(学名:Lampetra fluviatilis)会发育成半寄生性的成年,并迁移到近海环境中,以吸食其他鱼类的血液为生。海七鳃鳗也是如此,不过它们游得更远,吸食海洋鱼类的血液,数年之后再返回河流中——几乎就像大麻哈鱼。

  然而,当我们审视七鳃鳗DNA的时候,情况又变得复杂起来。泼氏七鳃鳗和七鳃鳗虽然外形和行为很不一样,但它们在遗传学上几乎一模一样。它们甚至能够杂交。“它们似乎还不足以建立两个‘真正’的物种,”休姆说道。

  休姆最近的研究提供了一个解释。泼氏七鳃鳗和七鳃鳗的基因可能是混合的,但那些与生长速率,或释放特定荷尔蒙有关的关键特征在两个物种中的表达并不相同。这些细微的差别导致了生活史中的显著差别。2015年9月,英国传来了一个关于七鳃鳗的好消息。

  英国环境署的报告称,在消失了几个世纪之后,这种鱼类重新回到了英国河流中。休姆称,事实上七鳃鳗从未真正离开过英国的大部分河流。在某些数十年没有出现过七鳃鳗的河流中,七鳃鳗之所以会重新回归,最关键的因素是河流上安装了一些帮助它们更容易通过障碍物的结构。七鳃鳗回归的新闻显然是个好消息,但北美洲的人们可能会对英国人的欢欣鼓舞感到不解。海七鳃鳗已经在五大湖区达到数量泛滥的地步,成为主要的入侵物种。在当地居民和官方机构的眼中,海七鳃鳗已经成为严重的问题。它们甚至无法安全食用,因为其组织含有高剂量的汞——尽管这并未阻止格洛斯特市从这里进口海七鳃鳗,用于为女王的60周年庆典制作七鳃鳗派。

  但是,即使是在五大湖区,七鳃鳗带来的生态益处也超出了许多人的认知。休姆说:“它们会将湖里的营养物质运输到河流里,并最终提供给无脊椎动物,后者又成为捕猎鱼类如大西洋鲑的食物。它们会在产卵的时候清洁河底砂砾,而它们滤食性的幼鱼还会收集我们排放到河水里的污染物。它们对生态系统的益处太大了。”

  问题在于,七鳃鳗会寄生一些经济上十分重要的鱼类,这在一个捕鱼业价值数十亿美元的地区就成为严重的问题。“它们对经济不利,这就是它们受到控制的原因,”休姆说道。不过,当看到七鳃鳗在医学研究上的作用时,即使是最痛恨七鳃鳗的人可能也会改变看法。

  七鳃鳗以导致一位国王的死亡而闻名,但通过对它们的研究,可以为人类健康带来巨大的好处。七鳃鳗黏液中的蛋白质可以作为一种抗凝血剂,具有扩大血管的作用,可以使它们更容易吸食其他鱼类的血液。

  在医学上,这些特征都非常有用。七鳃鳗还具有处理大量铁质的能力。铁是血液中的关键成分。它们的这一特性将帮助科学家研究治疗血色素沉着病(haemochromatosis)的方法。这种疾病的患者无法控制从食物中吸收的铁量。最后,七鳃鳗还具有非凡的再生能力。一只脊椎完全损伤的七鳃鳗可以恢复到几乎痊愈的地步,这是人类瘫痪患者只能梦想达到的效果。“我们很希望能达到这些动物所具有的能力,”美国纽约范斯坦医学研究所(Feinstein Institute for Medical Research)的奥纳·布卢姆(Ona Bloom)说,“我们的第一步就是了解它们是怎么做到的。”布卢姆称,七鳃鳗是少数几类能重新长出肢体的脊椎动物类群之一,此外还有蝾螈和一些蜥蜴。他说:“这些动物是否都是通过开启某些相同的分子程序来进行再生?一些物种用于促进再生的基因中,是否存在重叠的地方?”

  这些问题的答案或许将为开发哺乳动物(包括人类)的再生技术指明方向。当然,这也可能是一个不切实际的目标。毕竟人类与七鳃鳗已经隔得太远了。

  不过,2013年对海七鳃鳗的基因组测序表明,它们的基因与人类的基因具有许多令人意想不到的相似性。“大量相同的基因家族在七鳃鳗和人类中都存在,”布卢姆说,“其中包含许多保守基因的区域是神经系统。”

  因此,布卢姆对接下来对七鳃鳗再生能力的研究充满希望。它们或许能最终帮助其他动物实现肢体的再生——尽管这可能要等上许多年时间。(任天)

原文链接:http://www.bbc.com/earth/story/20151102-meet-a-lamprey-your-ancestors-looked-just-like-it

被误解的鱼

 

鱼的记忆能有多久?寻找这个问题的答案的时候,我发现一个很有趣的现象,在中文网站上流传着“鱼的记忆只有七秒”,而英文网站上一眼看去都是“three second fish memory”。就连电影《岁月神偷》里面,男主角也是这么对女孩子说的:“鱼的记忆力很短,只有三秒,当它从鱼缸这一头游到另一头,再回头时,已经不记得自己刚刚游过……”但无论三秒也好,七秒也罢,其实都是彻头彻尾的流言,鱼类不仅有着长期的记忆,而且远远比我们想象聪明得多。

探索频道的著名节目《流言终结者》也关注过这个问题,他们用色彩鲜艳的塑胶板做洞口,并在洞口放上食物。经过训练,鱼很快明白了洞口与食物的联系。训练后期,这些鱼最快可以在一分钟内穿过数个洞口组成的迷宫,到达终点。该节目还访问了加州大学伯克利分校的一位整合生物学教授,他强调训练后的制约反应也是记忆的一种,这个实验证明金鱼的记忆远远超过三秒或七秒。

事实上,许多研究显示鱼类具有高度多样化的学习和记忆行为。鱼类的记忆力、识别力在某些方面比较高等的脊椎动物甚至灵长类还要强。2001年库伦•布朗在《动物识别能力》杂志一篇有关澳大利亚淡水鱼记忆力的论文中提到,他将有洞的渔网放入鱼池,训练鱼从洞中穿过,这些鱼只要5次就很熟练。之后布朗将渔网撤掉,11个月之后再将渔网安装起来,这些鱼依旧轻松地穿过洞逃走。布朗同时发现,一大群鱼比一小群鱼找到洞逃走的时间更短。更令人称奇的是美国查尔斯•埃里克森教授喂养的一群鱼,教授在喂食时都会唤“鱼儿鱼儿”(fish fish),一直持续数月。中断五年之后,埃里克森再次来到鱼池边,再次呼唤“鱼儿鱼儿”,数条还健在的鱼马上游上来等待喂食。

同许多动物一样,鱼类也具有学习的能力,并且这种能力在鱼类的避敌、摄食及繁殖等行为中起着重要的作用。鱼类的学习行为包括印记、习惯化、条件反射等,这些都以记忆力为基础。

鱼类中最典型的印记行为,就是鲑鱼的生殖洄游。鲑鱼在淡水溪流中出生,之后游到海里生活长大,到繁殖期时游回到出生地进行繁殖。期间要从海水跨越到淡水,在生理上经历巨大的调整。鲑鱼一生都会记得出生河流的气味,成熟鲑鱼回到接近河流的沿岸后,可以靠这种特殊气味的诱导进入出生河流。能够在长距离进行精确的生殖洄游和摄食洄游,虽然可能是多种因素共同作用的结果,但科学家相信印记行为是其中不可或缺的一部分。

习惯化是最简单的学习类型,在动物界最为常见。鱼类中也常常观察到习惯化行为。例如在雄性博鱼侧面放面镜子,就可诱发它的攻击反应。如果镜子固定,当它发现影像并不因攻击而消失,就会很快失去攻击的兴趣。

许多养鱼者都对训练鱼儿颇有心得,有些高手还用金鱼来作魔术的道具(参见春晚某节目)。鱼类不仅可以经过人工训练建立条件反射,而且在自然状态下也能依靠经验形成条件反射。条件反射分为经典条件反射和操作性条件反射,前者指动物能学会对一个新的条件刺激作出反应,后者则是有些行为因受到强化而使其发生频率不断增加的过程。两者最重要的区别在于操作条件反射起自动物的随意活动,是欲求行为的结果,而且刺激和反应都必须先于报偿。上面所说的埃里克森教授喂鱼的事例便是经典条件反射。经典条件反射的建立具有积极的适应功能,可以使鱼类对外敌入侵等重要事件做好准备。对鱼类建立操作性条件反射的研究,可以追溯到1901年Triplett所做的实验。Triplett将河鲈与一些鲤科小鱼放于同个水族箱,彼此用玻璃隔开。开始时河鲈会表现出强烈的攻击行为,但无法捕获小鱼。一段时间过后,玻璃移开,但河鲈此时已不再攻击小鱼。这表明河鲈在先前的尝试中已经获得了操作性记忆,建立起操作性条件反射。

作为陆地动物,我们很难体会到鱼类在水中生活的感觉,因而也常常低估鱼类在生命过程中所表现出来的智慧。不同种群、个体和性别的鱼类在学习和记忆能力上存在很大差异,但都是为了适应环境,满足生存和繁殖需要。很多鱼类会随环境中敌害的组成变化,调整其识别和躲避敌害的行为。来自高密度敌害环境的三刺鱼就比来自低密度敌害环境的同类更敏捷,更有警惕性。

不同的生活经历也会使鱼类的学习和记忆能力产生差异。野外生活的虹鳉具有明显的避敌行为,将其放在实验室饲养一段时间后,它们的避敌行为强度明显弱于一直在野外生存的同伴。

来自澳大利亚的研究者凯文•沃布顿指出,鱼能够记住猎食对象类型达数月时间,一旦遭捕食者攻击一次,以后就知道躲避这类捕食者。这种记忆甚至可以维持数月时间,有的鲤鱼上钩被抓后,一年都会躲着鱼钩。他认为,鱼类还具有类似人类的欺骗、落井下石等行为。两群暹罗斗鱼争斗,落败的一群会遭到其他同类更猛烈的攻击。有一种叫作岩礁鱼的清洁鱼,以大鱼的寄生虫和黏液为食,如果周围有潜在的“客户”,它们就会表现得更好。

有些鱼甚至能听得懂音乐!不过这也不奇怪,在自然环境中,鱼类需要分辨出周围的不同声音。来自罗兰研究所(Rowland Institute for Science)的Ava Chase就教会鲤鱼区分出了John Lee Hooker的布鲁斯音乐和巴赫的古典音乐。音乐是通过置于水族箱中的扩音器播放的,她随后发现鱼儿们会对所听到的音乐进行总结,播放新的乐曲时,它们会判断出是布鲁斯音乐还是经典音乐。

鱼类的空间认知能力也十分优秀。鱼类在寻找食物、躲避敌害、寻找配偶、返回栖息场所等活动中都需要依赖空间学习与记忆的能力。它们具有与哺乳动物和鸟类类似的,形成“认知地图”和以自我为中心的定向能力,可以利用光线、声音、气味分子和地形标记等,引导自己通过不同的水体环境。

越来越多的研究证明,鱼类不是记忆只有三秒(或七秒)的低智力动物,它们其实很聪明。它们能使用工具,具有长时记忆,能发展出精细的社会结构,能互相沟通,合作进行捕食和躲避掠食者。至于“金鱼记忆只有七秒”这个都市传说的来源,有人认为这可能是大人哄小孩子的话,使孩子觉得把金鱼养在小小的鱼缸里并不是一件残忍的事。
 
 
 
本文发表于 《惠空港》 2011年8月号

还有更深处的鱼吗?

这种模样奇怪,粉红色的小鱼生活在7560米的深海。在新西兰外海的克马德克海沟,一个国际团队拍到了这些鱼摄食的图片。这是在南半球拍到的游得最深的鱼。

来自BBC新闻的报道,可以来这里看:Deep-sea fish captured on camera

2008年,同一团队在日本海沟7700米处拍到了类似的鱼类,这一深度记录至今还未被突破。同样可以看来自BBC的介绍:‘Deepest ever’ living fish filmed

虽然来自不同半球的这两种鱼类看起来很相似,却是不同的物种。新西兰附近的这种鱼学名是Notoliparis kermadecensis,日本海沟的则是Pseudoliparis amblystomopsis。它们可能由相同的祖先进化而来。到目前为止,人们还未在这些海沟之外发现这两种鱼,从这个角度说,这些海沟有点类似海中的孤岛。

有点可惜的是,今年这次只拍到了图片,没有像08年一样拍摄到鱼类啄食诱饵的画面。Deep-Sea News里面的说法有误。

这是该团队拍摄深海鱼类使用的设备,一个装有摄像机的深海探测器,与海面上的考察船连通。科学家可以在船上操作和控制这个探测器。有点郁闷的是,最主要的一台装有摄影机的探测器在先前的一次下潜中丢失了,15万英镑的设备就这样沉睡海底。