鲸鱼

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方头方脑箱鲀鱼,放弃鱼类经典形状,得 [复制链接]

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小孩子学画画时,鱼通常是最早的作品之一。

在今天可以被称鱼的物种里,无论软骨硬骨,绝大部分都呈现出经典的鱼形身体——压扁的泪滴状,尖鼻子和类翅尾巴。

这套身材已经了一次又一次的进化,即使是像鲸鱼这样,爬上陆地,又重新回归进行二次水生适应的哺乳动物,也进化获得了类似鱼的身体形状。

但一切理所应当中,总有特立独行。

高效节能

经典鱼形在海洋中如此普遍的原因,小孩子也能立刻明白:在水中挥手与在空气中挥手时,明显感觉到不同。

水的密度是空气的倍左右,而且黏性更大,这意味着需要更多的能量才能在其中游动。

鱼形允许身体切入水中,产生最小的阻力。这是游泳动物最好的节能形状,不仅包括鱼类,海豚、鲸鱼和已经灭绝的鱼龙都明白这是一条"正路"。

尾巴的疑惑

鱼形简笔画可以忽略鳍,但肯定不会缺少鱼尾巴——这在经典鱼形中值得单独说一说。

鱼类和海洋哺乳动物的尾巴和游泳方式截然不同。鱼的尾鳍是垂直的,而鲸鱼的尾鳍是水平的。

理由也很好懂:

最早可以归类为鱼类的生物是寒武纪时期首次出现的软体脊索动物——没有真正的脊椎,但它们拥有脊索,比无脊椎动物更加敏捷。

这些像蠕虫的祖先在海底滑行,左右起伏。鱼继承了这种运动,垂直尾巴是最好的——左右摆动以产生推进力。

而陆地哺乳动物是从鱼进化来的,依赖四肢在地面走动——为了走好路,它们的脊柱会上下弯曲。当哺乳动物回到海洋,它们依旧保持这种运动,因此水平尾巴是最好的。

那么有个问题:迪斯尼的小美人鱼公主应该是鱼尾巴左右摆?还是鲸鱼尾巴上下摆呢?

特例

不同游泳习性的鱼尾鳍形状不同。金枪鱼和其他快速游泳者往往有叉形或新月形的尾巴,这有利于长距离、耐力的游泳,每秒可以游过10-20个体长。石斑鱼和梭鱼等鱼类的尾鳍更宽,当它们在短距离内伏击猎物时,速度非常快。

经典的鱼形下,各个物种自己进行调整。

但,每个标准都有例外——做鱼的方式有很多种,并不是都必须成为游泳高手,比如S形的海马,用“四条腿”在海底溜达的鲇鱼。

其中,箱鲀科(Ostraciidae)中出现了许多方形的箱鱼,这个家族的成员有多种不同的颜色,并且以其皮肤上的六角形“蜂窝”/波点图案而著称。

它们游泳的样子像在划船,一身六角形板状鳞片融合在一起形成一个实心的三角形或盒状甲壳,鳍、尾巴、眼睛和嘴巴从甲壳中伸出。由于这些厚重的装甲鳞片,箱鲀科的家伙游速都非常缓慢,但同时很少有其他鱼类能够吃掉成鱼。

除了叠甲,这个家族的各个成员都能够通过皮肤分泌阳离子表面活性剂,从而起到化学防御机制的作用——这些水溶性结晶化学毒素,很像洗涤剂,会迅速溶解在环境中并对周围任何鱼产生负面影响。

更进一步,黄箱鱼(Ostracioncubicum),还会从它们的皮肤中分泌神经毒素河豚毒素(TTX)到周围的水中,进一步保护它们免受捕食。

毒太浓的情况下,它们自己也会死......

写在最后

慢条斯理的生活方式下,体型上就不需要速度,盔甲、毒液足以自保。这在海洋和陆地都是同理。

箱鱼通常在其领地的半密闭空间(珊瑚礁)内缓慢移动,在那里它们以浮游生物和小型底栖生物为食。它们依靠胸鳍、背鳍和臀鳍的“划船”来进行缓慢的直线游泳,和转身。

但游泳速度慢,不代表不敏捷——黄箱鱼瞬间爆发时,机动性极度敏捷——可以在向前运动期间以接近零的转弯半径执行°的横向转弯机动。

仿佛UFO的怪异运动轨迹,给它们增添了神秘色彩。

对此,年,梅赛德斯-奔驰推出了仿生概念车,称其灵感来自黄箱鱼的形状——形状符合空气动力学和自我稳定。

当时,CNN等国外主流媒体都发表吹捧文章。

然而,一些好事的科学家对此发表了好几篇文献,分析表明:黄箱鱼的敏捷性和奔驰说的理由正好相反,是由于空气动力学不稳定的身体、以及鱼使用鳍移动的方式的结合。

有兴趣的朋友可以去读一读《梅赛德斯-奔驰以箱鱼建模了一辆汽车,只是它完全误解了箱鱼》。

作者感谢你的
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