河豚求偶解釋神秘的水下圓圈

為了吸引配偶,一種新發現的河豚會製造幾何圖案,包括呈放射狀排列的脊和谷,並用貝殼碎片裝飾

1995年,潛水員在日本近海的海底發現了一種美麗而奇怪的圓形圖案,此後不久,附近又發現了更多的圓圈。有人將這些地貌比作“水下麥田怪圈”。這些幾何形狀神秘地出現又消失,十多年來,沒有人知道它們是如何形成的。

最終,這些非凡地貌的創造者被找到了:一種新發現的河豚。進一步的研究表明,這些小河豚製造這些華麗的圓圈是為了吸引配偶。雄性會費力地拍打它們的鰭,在海底遊動,從而擾動沉積物,形成令人驚歎的圓形圖案。雖然這些魚只有大約 12 釐米(5 英寸)長,但它們製造的地貌直徑約為 2 米(7 英尺)。

日本千葉縣自然歷史博物館海岸分館館長川瀨博志表示,當圓圈完成後,雌性會前來檢查。如果她們喜歡她們所看到的,她們就會與雄性繁殖。但沒有人確切知道雌性在這些圓圈中尋找什麼,或者她們覺得哪些特徵是令人滿意的,川瀨告訴 LiveScience。[觀看河豚製造海底圓圈的影片]


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獨特的圓圈

河豚的交配包括雌性在圓圈中心的細沉積物中產卵,然後雄性在體外使它們受精。然後,雌性會消失,而雄性則會再停留六天,可能是在保護卵,該研究指出。

眾所周知,某些慈鯛(一種)的雄性會建造隕石坑狀的土堆,雌性會訪問這些土堆以使卵受精,川瀨說。例如,德克薩斯大學奧斯汀分校的研究員亞歷克斯·喬丹說,非洲坦噶尼喀湖的雄性羽鰭慈鯛會用沙子建造小碗,並在那裡交配前向雌性展示,他沒有參與這項研究。

但是,這種新的河豚的幾何圖案具有以前從未見過的三個特徵。首先,它們在巢穴地點外有呈放射狀排列的脊和谷。其次,雄性會用貝殼碎片裝飾這些脊。第三,雄性會收集細沉積物,使形成的結構具有獨特的外觀和顏色,川瀨說。[照片:河豚製造海底圓圈進行交配]

奇怪的是,雄性使用圓形圖案本身來“收集”細沉積物,川瀨說。使用這些圓圈的半尺寸模型進行的流體動力學測試發現,圓圈的上游部分將水和細沉積物漏斗到中心。然後,下游的峰和谷將水漏斗到外部。該研究指出,在產卵的中心,水的速度減慢了近 25%。

海洋的園丁鳥?

河豚大約需要七到九天才能建造這些圓圈。雄性河豚不會維護這些地貌,水下洋流會相對較快地將它們沖走。川瀨說,他們很可能會放棄他們舊的地貌,因為這些圓圈耗盡了該區域的細沉積物,因此必須在有新鮮沉積物的區域重新建造。

當喬丹第一次聽說這些圓圈時,他猜測會是一條更大的魚製造的。如此小的動物製造如此大的結構這一事實“非常酷,並表明這種尺寸存在一些潛在的生物學原因,例如深度能見度差,或者個體之間的距離意味著雄性必須製造大型巢穴才能被雌性發現,”他告訴 LiveScience。

描述河豚地貌的研究於 7 月發表在《科學報告》雜誌上。“這是一項很好的乾淨的研究,因為它為這個問題提供了一個明確的答案,這在生物學中非常罕見,”喬丹說。

這些地貌與所謂的“涼亭”非常相似——由各種動物(如園丁鳥)建造的展示場所,它們在交配前會在那裡炫耀自己的本事。在這種情況下,這些地貌可能僅僅是為了收集細沉積物,雌性可以使用這些沉積物來選擇它們的配偶,喬丹說。

但是在測試這個想法之前,沒有人會知道。“我唯一需要注意的是,沒有證據表明雌性除了細沙之外還關心其他任何東西,即使那樣也是牽強的,”喬丹說。“美麗的線條和結構可能只是為了將這些顆粒輸送到中心,而沒有美學目的。”

儘管喬丹說他不認為情況是這樣,但細沉積物對雌性很重要這一觀點將是“在生物學上有趣的,因為它表明功能比外觀更重要,”他說。

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Douglas Main is an independent journalist who covers environmental issues, the natural world and a range of other scientific topics. His writing has appeared in the New York Times, the Atlantic, MIT Technology Review, Hakai Magazine and other publications. Until recently, he was a senior writer and editor at National Geographic. Follow him on X (formerly Twitter) at @douglas_main.

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