本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
一項新的研究揭示了海洋珠魚如何從它們在牡蠣體內非常安全舒適的家中相互交流——它們利用貝殼的內部結構來放大它們奇怪的、脈衝式的噪音,使其傳到外面的海洋中。
當我們還是孩子的時候,我們很早就學會了模仿動物發出的聲音。更具體地說,我們學會了模仿我們被告知動物發出的聲音。牛發出“哞哞”的聲音,貓發出“喵喵”的聲音,公雞發出“喔喔喔”的聲音,顯然如此。魚發出什麼聲音?想象一個略帶困惑的孩子,鼓起兩腮,張合嘴巴,發出輕輕的砰砰聲。另一個孩子會笑,因為“魚不會發出聲音!”
如果我們教他們正確的方法就好了。然後,當我們問他們魚發出什麼聲音時,他們可以從一長串無法抗拒的擬聲詞中提取答案,包括“啾啾”、“砰砰”、“呻吟”和“呼呼”。正如艾米麗·安瑟斯最近在《紐約客》雜誌中精彩地寫道
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“我們可能認為它們是沉默的,但魚會發出許多聲音,這些聲音很少被人耳欣賞。小丑魚透過咬牙切齒髮出啾啾和砰砰的聲音。牡蠣蟾魚透過快速收縮連線在魚鰾上的肌肉來發出嗡嗡聲和像霧角一樣的咆哮聲。叫聲呱啦咪透過折斷胸鰭的肌腱來發出其標誌性的噪音。”
總共有超過 800 種魚類已知會發出呼呼聲、呻吟聲、咕嚕聲、呻吟聲、重擊聲、吠叫聲或其他發聲。奧本大學的生態學家卡羅爾·約翰斯頓特別喜歡棒棒糖鯡發出的聲音,這是一種原產於阿拉巴馬州和田納西州的小魚。“它們聽起來像鯨魚,”她告訴我。
魚吵鬧得要命這一事實是海洋科學中無意中保守得最好的秘密之一。據那些知道如何傾聽海洋嘮叨的人說,它的居民從來沒有真正閉嘴——聲音在它們的求偶行為中起著與陸地上物種同樣重要的作用。他們說,尤其是珊瑚礁,是最多話的魚類聚居地。
其中一種毫不掩飾的吵鬧鬼是福勒珠魚(Onuxodon fowler),它棲息在印度洋-太平洋地區的珊瑚礁環境中,從南非一直延伸到夏威夷。這種極其纖細、透明且無鱗的生物已經意識到,它在海洋中生存一天的唯一方法是找到一個絕佳的家並待在那裡。
眾所周知,來自Carapus和Encheliophis屬的珠魚(科:Carapidae)物種生活在無脊椎動物宿主(包括海參和海星)的活體中。進入內部後,一些更令人毛骨悚然的物種甚至以其宿主的生殖器為食。但是,它們究竟是如何進入的呢?要麼頭先進,用幾下有力的尾巴推進自己,要麼尾巴先進,協調它們向內的滑動與宿主的下一次“呼吸”。
“哦”,我聽到你說,“它們從嘴裡進去?”嗯,不完全是。它們從洩殖腔進入,洩殖腔在所有意圖和目的上都是肛門,海參和海星透過它呼吸。一旦進入內部,珠魚會整天待在一個獨特的呼吸器官中,稱為“呼吸樹”,偶爾將自己的肛門伸到外面,以緩解自己進入開闊的海洋。珠魚只在晚上離開它們的宿主覓食,這時它們帶狀的身體可以隱藏在黑暗的掩護下,躲避捕食者。
這就是它看起來的樣子
雖然珠魚通常喜歡獨居,但有時在某個區域會出現“住房危機”,迫使多隻個體擠進同一個宿主。紐西蘭生物學家維克多·本諾·邁耶-羅喬在 1977 年發現了一個特別不幸的宿主海參,裡面住著 15 條珠魚在裡面蠕動。
另一方面,福勒珠魚則獨家棲息在礁石底部的黑唇珍珠牡蠣的殼中。通常是單獨的,有時和其他魚在一起。根據比利時列日大學的海洋生物學家洛伊克·凱弗領導的一項新研究,它喜歡在內部使用它的戶外聲音。在《實驗生物學雜誌》上發表,凱弗和他的同事首次記錄了福勒珠魚發出的聲音。
我們不會很快讓我們的孩子嘗試模仿它們——凱弗用非常不擬聲的詞“脈衝”來描述它們發出的聲音。我不太確定脈衝應該聽起來是什麼樣,但該團隊將野生和圈養的福勒珠魚描述為振動身體的某些部位以產生“持續時間有時超過 3 秒的單脈衝聲音和多脈衝聲音”。
無論這些脈衝聽起來是什麼樣,它們都需要很大聲,正如凱弗在論文中解釋的那樣:
“據報道,數十種珊瑚礁物種都有聲音交流,這些聲音構成了海洋中低頻生物聲音的主要組成部分。在這種情況下,珊瑚礁魚類的聲音需要清晰且具有物種特異性,才能具有很高的交流價值,對於在黑暗中活躍的物種尤其如此,因為聲學線索無法透過視覺訊號得到加強。”
福勒珠魚也是如此,它必須以某種方式從牡蠣殼內與同類交流。為了弄清楚如何做到這一點,凱弗的團隊前往法屬波利尼西亞偏遠而原始的馬凱莫環礁,那裡 70% 的牡蠣殼中都有珠魚寄居。他們收集了一些裝滿珠魚的牡蠣,並將它們轉移到連線了錄音裝置的特殊水箱中。他們發現,他們的珠魚使用持續數秒的聲音相互交流,這些聲音形成了多達 40 個脈衝的鏈,主要頻率為 212 Hz、520 Hz 和 787 Hz。
當來自義大利帕爾馬大學神經科學系的團隊成員之一馬可·盧格利測試牡蠣殼的聲學特性時,他們發現兩個頻段(250 Hz 和 500 Hz)實際上在貝殼內部被放大,也許是為了讓珠魚可以與其他住在殼內的魚交流。他們還發現,另一個頻率(1000 Hz)在貝殼內部和外部都被放大。所以事實證明,它們厚殼、緊閉的家實際上是在幫助它們,而不是阻礙它們的交流。“放大可能透過增加聲音的傳播距離來提高通訊效率,” 凱弗在期刊新聞稿中說。
該團隊打開了一些珠魚,以瞭解它們是如何發出獨特的脈衝噪音的。透過 CT 掃描,他們在珠魚的魚鰾前端發現了一種“礦化結構”,稱為搖桿骨。這塊骨頭向下壓在他們所說的魚的“主要聲肌”上,在該區域周圍,它們的幾個椎骨已被修改以允許這樣做。凱弗懷疑搖桿骨充當聲肌附著的錨,以便它們可以劇烈地振動魚鰾。“當軟組織受到某些約束時會變硬,這非常特別,”他說。
該團隊還發現雄性和雌性福勒珠魚的搖桿骨之間存在顯著差異,這表明它們能夠相互發出不同型別的聲音,作為從貝殼內部識別潛在配偶的一種方式。
所以這些人基本上已經完善了居家生活,我非常嫉妒。
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