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【技术论坛】水中的智者 - 鲶鱼

发表于: 2016-11-21 12:50:06
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转载自奇溢自然
在全世界现存的约二万种鱼类中,光是鲶鱼(catfish)就占了2000种。所以说鲶鱼是世界上为数最多的鱼群实不为过。也由于数目众多,分布地区遍及全世界,我们只能说鲶鱼主要产在热带区域,细分区域就很难界定。

鲶鱼是许多生物学家很喜欢研究的生物。因为它们有很多吸引人的特征,能提供非常丰富的资讯,是很有趣的研究主题。





何为鲶鱼
谈到鲶鱼,大部分会立刻想到硕大的头部和如胡须般的触须,这是日本鲶鱼的标准外观。

其实鲶鱼种类不禁多的超乎这些人的想像,它们的分布地带更可水平或垂直延伸,广布除了极低的所有区域。

例如有些鲶鱼体表布满盔甲般的甲鳞;极大部分鲶鱼是以沼泽为栖息地,但也有少数栖息在湍急的水域,以吸盘固定位置;此外有些鲶鱼鱼体近乎透明,某些会发电.还有一些鲶鱼是以寄生形态存活。

所以使多数鲶鱼并没有美丽多彩的颜色,观赏它们任是一种乐趣。





想以正统分类学方法来为鲶鱼做分类是非常困难的。其中一个原因是由于鲶鱼种类实在太多,分布地区又极广,很不容易获得齐全的样本。

再者鲶鱼多半栖息在热带区域,一般人不易到达。然而任有许多分类学家对研究鲶鱼有极大热诚,许多生物学者更是冒险进入亚马逊流域及其它偏远地区以采集样本。

根据分类学家的说法,鲶鱼有胡须般的触须,体表若非光滑无鳞就是布满所谓的骨鳞。

基本上它不应该有下鳃,但这世上凡是总有例外,因此我们无法武断的下定论,这也是目前鲶鱼分类法中最待确定的一点。

早先已有许多分类学者设法为鲶鱼做分类,例如Berg将鲶鱼分类为23科;Chardon分为32科;其它一些分类学者(例如Green wood等人)则将它区分为31科。现行分类多采用Green wood的Teleostean分类法,但随研究发展,未来肯定会再有改变。






除了Plotosidae及Aridae等科的某些种之外,大多数鲶鱼是生活在淡水水域。但随生物演化,上述两科也有某些鱼类已回到淡水中生活。

鲶鱼赖以分类的部分主要有下列数项:是否有脂肪鳍,胸鳍和尾鳍的形状,胸鳍鱼背鳍背骨的尖锐度,Weberian组织的结构,鱼鳔囊的形状与位置,肌肉和骨头的形状,还有鱼鳍的数目和位置及与鱼体的比例等。





鲶鱼之上颚
我们先从鲶鱼重要特征之一——上颚开始讲起。硬骨鱼(Bony Fish)的前含骨有牙齿,形成上颚部分的边缘。

上颚与肌肉相连,肌肉收缩就可以牵动上颚移动。而鲶鱼此部位的肌肉已经进化成胡须般的触须。触须根部也有骨头以为支持。

因此鲶鱼的上颚是由一个尺装表面鱼可延伸者鱼嘴伸展的前含骨组织合而成。

其它鱼类的上颚虽也是由前含骨组成,但有些鲶鱼的例子就不大一样。例如只产在智利和阿根廷等南美地区的双唇鲶科鲶鱼,含骨表面有牙齿,而且就是上颚骨。




鲶鱼之触须
触须是鲶鱼最知名的部分,它有时被称做是【鲶鱼的胡须】。

正常的鲶鱼应该有8根触须,上下颚各有两对。不过随鱼种的不同触须的数目与排列位置也有差别。

有些鱼种上颚有一对,下颚两对;或者上下颚各一对,更有些鲶鱼根本没有触须。

某些日本种鲶鱼在幼鱼时上下颚各有两对触须,但随年龄渐长有一对触须会自然消失。

根据研究指出鲶鱼触须上有无数感应毛孔,可说是一种味觉器官,这对鲶鱼来说十分有用。




鲶鱼之背脂鳍
一般而言,鱼鳍表面都排列有脊骨或是放射状组织一位支持,就好像伞面鱼伞骨的关系一样。

所谓脂肪鳍,就是表面上没有任何支持组织,而是一片肥胖的肉块位于背鳍后面,就好像第二片鱼鳍一样,鲑鱼鱼鳟鱼还有一些两栖类四足也有相似的肉鳍。肉鳍是很好的分类方法之一。

本科31种中有22种有背脂鳍,如电鲶(电鲶科)就没有背鳍,但又脂肪鳍。

某些鲶鱼背上有小小凸起代替肉鳍,某些鲶鱼的脂肪鳍上也有脊骨支持。例如Corydoras科鲶鱼的背脂鳍就是脊骨。

许多刚孵出的幼鱼,鱼鳍由部后面经腹部延伸至尾端下方,形成相连的一大片(Finfold)。待长成之后此大片鳍会再区分成背鳍,尾鳍鱼肾鳍,而脂肪鳍部位不仅会留下,而且越长越大。

因为目前有脂肪鳍的鱼如鳟鱼和鲑鱼都属于较原始的鱼类,所以一般认为有脂肪鳍的鱼类进化较不完全,但这种假说还任待确认。




鲶鱼之背鳍
背鳍的形状随不同的鲶鱼种类都不一样。有的菱角分明,中间出现脊骨,但有些鲶鱼的背鳍已消失无形。例如电鲶背鳍数目不会很多,而某些背鳍则出现很多条放射装组织。

例如Clariid它的背鳍和尾鳍相连,放射装条纹数目可达一百条。Plotosid有后背鳍,并有尖锐的脊骨支持,如果被刺到肯定疼痛难当。

它的后背鳍有放射装组织约有100多条和尾鳍紧紧相连。但是话说回来,某些背鳍已退化近消失不见的鱼类也是属于鲶鱼科。
鲶鱼之多种形状的尾鳍

鲶鱼的尾鳍形状大多呈圆形分裂状。圆口纲分叉尾鳍的上端有长长纤毛。而Clariid和Plotosid的尾鳍和臀鳍就完全相连。

在尾鳍可以看到许多放射状条纹由底部向外放射延伸。尾鳍的基部有三角形骨头(尾骨盘)支撑,作用如同一把支持著放射组织的扇子。学者说这骨盘是来自于脊椎动物脊柱的变形。尾骨的结构非常多样,但少有完全相连者。



鲶鱼的尾鳍很多不同形状。例如圆的、分叉型等等。尾骨盘下方的尾骨也有多种组合方式:完全不相连、部分相连、只有上叶或下叶相连、或只有部分相连等等。

一般相信尾骨相连的鱼类游泳能力比较强,但在Clariid科和Plotosid鱼类也可看到相连的尾骨。因此说法并不一定恰当。再者,海鲶科鲶鱼的尾骨也并不完全相连,但它们却是本领高强的泳将。




鲶鱼之背鳍和胸鳍的脊骨

某些鲶鱼背鳍或胸鳍的第一道放射状组之是非常间硬的脊骨。假使它们伸长所有脊骨,即使是小鲶鱼都会突然变大的让食肉鱼难以下咽。

此外每根脊骨尖端都非常尖锐,成为幼小鲶鱼最有用的自我防卫机制。刺状突起非常尖锐,这对体型袖珍、行动又不活跃的鱼类是最佳的防卫武器。某些鲶鱼能发出声音。多半是移动胸鳍来发声。产自湄公池的Mekong鲶鱼(Pangasiidae)就是一例。那么身长三尺的巨形鲶鱼也能发出声音吗?如果答案是肯定的,想必声音一定非常巨大!

产自日本的GiGi鲶鱼就是因为在受到人类攻击时发出GiGi声而得名。至于其发声机制仍不甚清楚。我猜想可能是凭借声波使水波振动而相互沟通吧?


有许多鲶鱼的嘴沿都有锯齿,胸鳍前端会发出刺针,某些鲶鱼则付之阙如。日本的Baggrid鲶鱼可藉观察后半部体壁来分辨雌雄。雄性体壁的锯齿非常发达,雌性则不太明显。

上述分辨雌雄的方式必需等到鱼隻成年以后才有效,因为由幼年时期的鲶鱼无论雌雄在外观上都无甚差别。锯齿分辨法可以使用在鱼类育种与交配,关于此处的机制我们仍不清楚。

在甲鲶科与慈鲷科的脊柱表面有部分布满了微小的针状突起,是很好的防御武器。鳗鱼和Amblycipitids在背鳍和胸鳍部分有很尖锐的脊骨,被它刺到了可痛苦难当。在鱼鳍皮下有毒液腺,可以分泌毒液至皮肤表面。

如果不幸被脊骨刺伤、让毒液进入皮下组织,会引起红肿与剧烈疼痛。脊骨和毒液就是鲶鱼最有效的防卫武器。除此之外也有很多其他种类的鲶鱼,在胸鳍下有相同的脊骨和毒液导管。

被刺也会非常疼痛。某些鲶鱼脊骨的毒液腺是在前端中央,刺到别的物体时就会灌进伤口里。



鲶鱼之韦伯耳器


这个器官最先是由韦伯博士研究提出,共包括四块与内耳相连的小骨头。据说这个器官并不能分辨出资讯来处的方向,因为在资讯抵达器官之前,必需先通过这个左右耳道相连的小室。其实不仅是鲶鱼,所有骨鳔首目的鱼类都有韦伯耳器。

有人说与其他鱼类相比,鲶鱼因为有韦伯耳器,所以对声音特别敏感。体前端的鱼鳔振动时,韦伯耳器内的四块小骨头会跟着振动,让内耳淋巴宝也振动,随之侦测到声音源头。这造型怪异有趣的耳骨有点儿像人类的耳骨。但它的起源和人体的完全不同。一般相信韦伯耳器是起源自脊髓腔(脊柱)。

若与其他鱼鳔类鱼隻相比,鲶鱼的韦伯耳器最特别之处就是三角型骨的后稍末端有多出来的一小块。但是是简化的韦伯耳器,例如慈鲷科则没有这小部分骨头。

鲶鱼之鱼鳔不仅是浮游器

鱼鳔是鲶鱼身上最重要的器官之一。它不仅能调节浮力,是辅助的呼吸器官,是听觉上的扩大系统(声纳),也是音波制造器。

鲶鱼鱼鳔的形状非常多样化。它的内部通常是一个空室,但某些鲶鱼,例如电鲶或Pangasius就有两室。也就是说,鱼鳔的外观看起来像一个室,但内部却区分为两个小空间。通常是由一片薄膜状内部分成前后两个空间,有时有可能是以左右区分。

鲶鱼鱼鳔和其他鱼类最大不同点是它紧紧附在脊柱下,表面并由一层由扁平肋股演化而来的完整组织包覆着。其第四和第五根肋骨分别扩张成蝶翅状,包含了整个鱼鳔。在慈鲷科等较为夸张的例子中,鱼鳔被肋骨紧紧包覆,极难移除。



虽然鱼鳔的型状非常多样化,有卵型、心型、其至细瘦狭长型,其位置却都是紧贴脊柱,在胃部上方。某些鲶鱼鱼鳔还会延深到肾鳍中央。这种鱼鳔在鱼隻非常幼小时即开始生长,会长成两端有些尖锐的卵圆型。

某些鲶鱼的鱼鳔非常大,些时其内部分隔成很多小室,可做为辅助的呼吸器官。另一方面,如同鲶科鲶鱼的例子一般,牠们的鱼鳔既然都已被覆着坚硬的组织,不禁使人怀疑那是否还能做为呼吸器官?拥有此类鱼鳔的鲶鱼通常头部巨大而身体纤细,从这个观点看来说鱼鳔提供平衡效果应不算为过。

既然鱼鳔是由小肠发生而来,它和小肠之间有细小导管相连是否正常呢?鳗鲶科某些鱼类已完全失去此导管的存在,使鱼鳔变得很僵硬。我怀疑鱼鳔僵硬化和扩大声波有没有必要关系?



陆生脊椎动物的肺在发生上和鱼鳔有一定关系。某些现存鱼类仍以肺做为辅助的呼吸器官。以Pangasius鲶鱼为例,牠们的鱼鳍非常具弹性,内部并有微血管与血管丰富的泡沫盎状壁分隔许多小室。

但鱼鳔绝对只是辅助的呼吸器官,要鱼隻只用鱼鳔呼吸是不可能的事。一般鱼类腹腔是以肌肉组成,而由于鲶鱼鱼鳔周围没有任何肌肉,所以其更能感受声纳的来源。有人说鲶鱼鱼鳔两侧的肌肉之所以退化殆尽,是为了能更有效的接收声波。对于一只生活在沼泽里的夜行鲶鱼来说,感觉外界资讯唯一的途径就听觉和嗅觉了!

慈鲷科的鱼鳔外覆盖着坚硬骨囊。一般来说,鱼鳔都在头部后方的腹腔中,外表戴着盔甲的鲶鱼,鱼鳔也覆着厚骨,它仍然可和韦伯耳器一般放大声波振动、并寻找来源吗?颇使人怀疑。

【技术论坛】水中的智者 - 鲶鱼-图1

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  • 泰山青春

    感谢分享

    第1楼 2016-11-21 14:33:51
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  • 烟雾飞扬

    有特色

    第2楼 2016-11-21 15:41:44
    0
  • 葫芦岛-小南

    很少看见有人养鲶鱼

    第3楼 2016-11-21 19:33:24
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  • PGest

    三间鼠不是鲶鱼
    是鳅

    第4楼 2016-11-22 15:39:31
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