清道夫“遇水復活”的秘密:原來魚也可以不用腮呼吸

眾所周知,清道夫是一種生命力頑強的魚,這種魚的學名叫做多輻翼甲鯰,是甲鯰科下口鯰亞科的一種,原產地是南美洲的巴拉圭水域。由於這種魚常常以水塘裡的糞便、淤泥為食,所以很多人用它來清除水族箱的汙垢、青苔,能起到淨化水質的作用,清道夫的名字由此而來。

最近,抖音上某位網友釋出的一個影片引來了熱議。影片中,該網友將一隻曬乾了的看似已經死亡的清道夫放入了水中,不過多久,該魚就煥發生機活了過來。這條“清道夫遇水復活”的影片一經發布,就吸引了數萬人的點贊評論,紛紛感嘆清道夫的神奇生命力。

影片載入中。。。

那麼,清道夫的生命力真的有這麼頑強嗎?曬乾後的清道夫真的還能再復活?這篇文章,我們一探究竟!

清道夫並非“不死之身”

首先我們需要明確一點:任何魚都無法長時間離開水體,魚在徹底曬乾之後必然無法復活。

影片中的清道夫死而復生的唯一可能就是該魚並沒有徹底曬乾。

從影片中可以看到,人手上拿著的清道夫硬邦邦的似乎已經曬乾,但我們細想一下,曬乾後的魚不應該是乾癟的嗎?影片中的魚肚子飽滿,顯然不是長時間曬乾的。唯一的可能就是這些魚本身就沒死掉,只是被人為的在身上掛滿了泥漿,體表的鱗片、上下頜被泥漿填充後又在太陽下經過短暫的暴曬,使其身體表面動彈不得,如果觀眾不仔細看是看不出影片中的破綻的。

不過,雖然這個影片有意誇大了清道夫的生存能力。但試想一下,如果這裡的清道夫換成了我們平日裡見到的鯉魚、鯽魚,那這些魚能否表演“死而復生”呢?答案顯然是不能的。

清道夫“遇水復活”的秘密:原來魚也可以不用腮呼吸

清道夫

強大的呼吸系統

那麼有人會問了,為什麼鯉魚等其他魚類無法完成這一高超的表演,而只有清道夫可以呢?

答案就在於清道夫對乾旱環境超強的適應能力。

養過清道夫的朋友可能有所感受,這種魚表面的魚鱗非常厚實且緊貼身體,所以短時間的曝曬並不會讓其傷到內臟器官,進而也不會造成致命傷害,這就是清道夫能夠上演“遇水而活”表演的原因之一。

當然了,貼實的鱗片只是清道夫的“表面功夫”,其看家本領則是獨特的呼吸系統。

在傳統觀念中,什麼樣的物種被定義為魚呢?

狹義上“魚”的定義就是一類以鰓呼吸、透過尾部和軀幹部的擺動以及鰭的協調作用游泳,和憑藉上下頜攝食的變溫水生脊椎動物

,我們生活中見到的草魚、鯉魚、鯽魚以及海里的帶魚等都符合這一定義。

清道夫“遇水復活”的秘密:原來魚也可以不用腮呼吸

鯉魚

但是,大自然就是如此的奇妙,湖泊中除了有用魚鰓呼吸的魚外,也誕生了可以用面板、食道、腸胃、肺等其他器官來呼吸的另類魚。這些另類的魚平日在水中也是依靠鰓來呼吸,但一旦河水退去則會想方設法的透過面板和食道等其他器官呼吸,大大提升了存活率。

而本影片中的主人翁清道夫恰巧就是這麼一種能夠透過腸胃來呼吸的魚類。

我們來看下面這張圖,清道夫的魚嘴是和胃部直接相連的,這種結構的優勢就是可以使得食物順利的進入到胃部,包括空氣。而清道夫的胃部具備一定的呼吸能力,這樣一來,即使它短暫的脫離了水體,依然能依靠腸胃來維持基本的呼吸。所以我們觀察影片可以看出,所有的魚都張著嘴,並沒有被泥漿灌滿。

當然了,對於所有的魚來說,腸胃、面板等其他器官都是輔助呼吸系統,長時間暴露在陸地上終會因為呼吸困難而死亡。

清道夫的鰓絲一旦因為在空氣中暴露太久而黏連,那它即使回到水中也無法起死回生。

下圖是A、B顯示了魚的嘴以及魚腹,圖C為鰓絲結構。

清道夫“遇水復活”的秘密:原來魚也可以不用腮呼吸

清道夫的嘴及鰓

下圖顯示了清道夫用來在陸地上短暫提供呼吸功能的胃部結構。

清道夫“遇水復活”的秘密:原來魚也可以不用腮呼吸

胃部X光照

看到這裡很多人疑問了,腸胃不是用來消化食物的嗎?為什麼也能用來呼吸呢?

接下來,我們就來詳細介紹一下清道夫的“胃”。

清道夫的胃部與鯽魚等其他種類的魚的胃不同,這種魚的胃壁非常薄,粘膜層比較光滑,基本無褶皺存在。下圖1a,1b,1c顯示了清道夫的胃橫切面在顯微鏡下的形態,在這些圖片中我們可以清晰的看到其胃部的毛細血管分佈十分廣泛,這些毛細血管的直徑大多在6~13微米之間。區域性來看,胃前部的毛細血管數量最多,每100平方微米的面積內分佈的毛細血管數量為4,胃後部的毛細血管數量較少,每100平方微米的面積內分佈的毛細血管數量為3。

清道夫“遇水復活”的秘密:原來魚也可以不用腮呼吸

清道夫胃的橫切面

從細胞構成來看,清道夫的胃部上除了具備胃腺細胞、內分泌細胞和基底細胞外,比其它魚類多了一層呼吸道上皮細胞,這種細胞呈扁平狀,正是這些呼吸道上皮細胞使其具備了從空氣中吸收氧氣的獨特能力。

下圖4顯示了顯微鏡下清道夫的血管內部工作圖,圖中的L為最外層的呼吸道上皮細胞,E為血液中的紅細胞,作用是用來運輸氧氣和二氧化碳,N為紅細胞的細胞核。

清道夫“遇水復活”的秘密:原來魚也可以不用腮呼吸

胃部的呼吸道上皮細胞

所以,正是由於清道夫體表的緊實的鱗片以及用胃呼吸的獨特的輔助呼吸系統,使其在脫離水體後能維持短時間的生存。而這,就是影片中“曬乾後的清道夫遇水重生”表演的關鍵。

比清道夫更神奇的肺魚

其實,清道夫並不是魚類中最能耐旱的種類。

在非洲、美洲及澳洲境內有一種魚可以在陸地上短暫生存,清道夫在它們面前只能稱為小弟,這種魚就是肺魚。“魚”如其名,肺魚不僅僅能依靠鰓來呼吸,也能在水體乾涸後依靠肺來呼吸,這種與人類和大多數哺乳動物相同的呼吸方式,顯然比清道夫依靠腸胃來呼吸的方式更高階。

清道夫“遇水復活”的秘密:原來魚也可以不用腮呼吸

澳洲肺魚

肺魚存活至今,創下了4個世界紀錄:

記錄一:肺魚是世界上最古老的脊椎動物之一,也是人類的遠古親戚。肺魚的祖先和恐龍活在一個年代,該物種到目前已經延續了3。8億年之久,被稱為魚類研究中的“活化石”。

記錄二:肺魚是世界上淡水魚中壽命最長的魚類。2017年2月在芝加哥水族館中去世的澳洲肺魚,壽命超過了90歲,而生活在自然界中的肺魚的平均年齡能達到100歲,比人類長壽多了。

記錄三:肺魚是世界上能夠在陸地上生活最久的魚類,在完全離開水的環境下能存活60分鐘,在乾涸的河床中能存活4年之久。

記錄四:肺魚是世界上為數不多的能夠在陸地行走的魚類,它們行走的方式是依靠4只有力的腹鰭。

但是,

雖然肺魚的分佈廣泛,種類眾多,且求生技能豐富,但由於環境原因目前只剩下了4種,分別為澳洲肺魚、美洲肺魚、非洲肺魚和泥盆紀肺魚。

下面是4種肺魚的圖例:

清道夫“遇水復活”的秘密:原來魚也可以不用腮呼吸

現存的4種不同的肺魚

肺魚作為一種介於魚類和兩棲類之間的珍奇動物,最獨特的地方莫過於它們既可以單獨用鰓呼吸、單獨用肺呼吸,也可以同時使用肺或鰓呼吸,它們可以根據不同的生存環境自由切換兩種呼吸系統。

和人一樣,

大多數肺魚也擁有兩片肺(澳洲肺魚只有一個肺,為特例),兩片肺上面分佈著大大小小的氣囊,能充分進行氣體交換

。下面是肺魚的肺部解剖圖片:

清道夫“遇水復活”的秘密:原來魚也可以不用腮呼吸

肺魚的肺部解剖圖

雖然肺魚擁有兩套呼吸系統,但作為一種魚類,最理想的生活環境還是在水中。那麼,在非洲的酷熱環境下,非洲肺魚是怎麼度過河床乾枯時期的呢?

原來,當一條河流將要乾涸的時候,非洲肺魚就會鑽進河床下約50cm的淤泥中,只留出一個通向外界的很小的呼吸口。

在淤泥中為了保持自身的溼潤,肺魚會分泌大量的黏液幷包裹住自己。

肺魚在淤泥中是無法進食的,所以為了降低能量損耗,它們會將身體蜷成一團、一動不動,儘可能的降低各個器官的能量消耗,這種近乎休眠的狀態能讓它們度過長達6個月的枯水季節,直到雨季的到來。

和青蛙等動物的“冬眠”相對應,肺魚的這一特性被人類稱之為“夏眠”。

清道夫“遇水復活”的秘密:原來魚也可以不用腮呼吸

非洲肺魚

和非洲肺魚相比,澳洲肺魚則舒適的多了,這種肺魚的生存環境優越,所以久而久之養成了懶散的習性,它們經常趴在水底一動不動,所以常被人們稱為“懶漢”魚。當然了,懶有懶的好處,這種魚可以活到100年之久,和烏龜倒是有的一拼。

清道夫“遇水復活”的秘密:原來魚也可以不用腮呼吸

趴在水底的澳洲肺魚

看到這裡,你是不是對大自然這個“造物主”越來越敬佩了呢?大自然充滿了神秘色彩,還有太多的自然現象,以及神奇的物種需要我們去發現、去解密。

也許這就是科學的樂趣吧。

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