鱼类是生活在水中的一种脊椎动物。作为生物医学、仿生工程、环境保护科学等领域的常用实验对象或常见模拟目标,鱼类的研究已在世界各地获得了不少成果,近些年来,对鱼类的研究更为广泛和更加深入。这是因为,在已知的脊椎动物种属中,鱼类达30 000多种,而鸟类为约8 600种,哺乳类约为4 500种。可见将鱼类作为实验对象或模拟目标是取之不尽的宝贵资源。我国的鱼类资源也十分丰富,有2 000多种,其中海水鱼类有1 500多种,淡水鱼类约有500种。这些得天独厚的资源为我国广大科研人员开展各种生物医学、仿生工程研究创造了有利的条件。
地球可以算是一个水球,地球的水域非常辽阔,海洋占地球总面积十分之七,加上陆地上的江河湖泊,水域的面积就更大了。这样大面积的水域,为鱼类的生长、繁衍提供了广阔的场所。
鱼类是生活在水中的动物,但在水中生活的动物不仅有鱼类,还有其他脊椎动物和无脊椎动物。那么,用什么标准来区别它们呢?必须是终生生活在水中的脊椎动物;必须用鳍来行动;必须靠鳃来呼吸。如果不具备这三个特点,就不是鱼类。
选用鱼类进行生物医学、仿生工程研究具有很多独特的优点。比如,鱼类独特的生理特性、运动机能、身体形貌对人们都有极大的利用价值或借鉴作用。鱼类是自然界中最古老的脊椎动物,它们几乎栖居于地球上所有的水生环境——从淡水的湖泊与河流到咸水的大海与大洋[53]。经过亿万年的自然选择和不断进化,鱼类获得了许多非同寻常的本领。例如:大马哈鱼的祖辈原本生活在寒冷地区的河流中,但是那里食物缺乏,并不适合其长期生长。为了觅食和种族繁衍,它们不得不顺河而下,一直游到宽阔的海洋中去觅食成长。海洋中有着丰富的食物,它们在那里自由自在地生活。然而漫长的岁月并没有完全改变它们的习性,使它们完全适应海洋的生活,随着它们身体的成长与成熟,其思乡之情愈来愈强,无论离开出生地多远,它们也要返回故乡去养儿育女,因此幼年的大马哈鱼还离不开故乡的哺育。大马哈鱼的回乡之路漫长而艰辛,途中要经过高耸的瀑布、危险的湍流和其他许多障碍[54]。但是,无论回家的路途有多远、遇到的困难有多大,它们都百折不回、勇往直前。大马哈鱼有着极其灵敏的嗅觉器官,故乡的气味吸引着它们一直洄游,要经过数千公里的长途跋涉才能抵达它们旅行的终点——产卵地。刚开始出发的时候,大马哈鱼身体丰满,肤色俊美,精力充沛,其游泳的速度也很快,能够以40~50 km/h的速度昼夜不停地逆流而上。当它们仿佛唐僧一般经历九九八十一难,终于回到了魂牵梦萦的故乡的时候,大马哈鱼已经疲惫不堪,整个身体暗淡无光,背部瘦得像驼峰一样突出来,下颚向内变成钩状,又大又长的牙齿裸露在外,呈现出一副狰狞的面孔。即使这样,它们还在积极地筹划自己的婚礼。开始时它们先在清澈的溪流里嬉闹玩耍,然后成群结队地聚集在一个个的小石坑中,在那里雌鱼先产下卵子,雄鱼再将精液撒在上面,这是大马哈鱼一生中最辉煌的时刻。生殖完毕的大马哈鱼已经筋疲力尽了,在故乡甘美的水流中走完了生命的旅程,慢慢地死去。
有的鱼儿行动敏捷,游速如飞。例如:箭鱼能够快速启动、迅速加速,其游速能够达到110 km/h;炮弹鱼可以在复杂的珊瑚礁、海草之间自由穿梭,高速捕食;飞鱼能以40 km/h的速度跃出水面,在风力适当时,飞鱼可以在离水面数米的空中滑翔数百米之远[36]。
有的鱼儿不仅具有高效的机动性能和协调的运动方式,还有许多令人咋舌的独特本领。例如:电鳗不仅可以自己发电,而且还能掌握放电的时间和强度,输出电压可达300~800 V。对于电鳗来说,放电有时是一种生理需求,有时则是一种捕食和打击敌害的手段;海象鱼可以用尾巴来发射无线电波,这些电波碰到小鱼后就会立即被反射回来,且会被海象鱼背鳍底部的无线电波“接收器”所接收,这样海象鱼就可以检测到周围小鱼的位置,海象鱼是大自然中的“活雷达”;射鱼则是水族中的“神枪手”,生来就会一手“百步穿杨”的好本领,它能在水里射中水面以上植物茎叶处栖息的昆虫,几乎百发百中。
鱼类的神奇之处还可以通过下述世界吉尼斯纪录之最来加以了解。
最大的淡水鱼:19世纪时,有人在俄国的第聂伯河捕获了一条大鲶鱼,体长4.57 m,体重326.88 kg[55]。
最小的淡水鱼:生活在菲律宾吕宋岛的矮虾虎鱼,身体近乎透明,成年雄体长度仅为0.71~0.97 cm,体重4~5 mg。
最大的海水鱼:大西洋、太平洋和印度洋温暖水域里生活的鲸鲨是最大的海水鱼。1949年11月11日,有人捕获了一条体长为12.65 m、体重为15 254.4 kg的巨大鲸鲨。
最小的海水鱼:生活在印度洋中部查戈斯群岛附近海域的小虾虎鱼,成年雄体平均长度为0.87 cm,成年雌体平均长度为0.88 cm。小虾虎鱼也是世界上最小的无脊椎动物。
游速最快的鱼:旗鱼游泳的速度极快,短距离冲刺可达33 m/s以上,长距离巡游也可达120 km/h,比世界男子百米冠军——博尔特跑得快得多。
世界上最长的硬骨鱼:皇带鱼又称大鲱鱼王,是世界上最长的硬骨鱼、多骨鱼,也是世界上第二长的鱼类(第一长是鲸鲨),体长普遍约为3 m,体长最高可达11 m。
寿命最长的鱼:狗鱼身体修长,可达1 m以上,可活200多岁,堪称鱼中“老寿星”。狗鱼分布在北半球寒冷地区,其寿命超长可能与它们生活在寒冷地带有一定的关系。
寿命最短的鱼:生活在大堡礁珊瑚群海域的白虾虎鱼,平均寿命为8周,堪称寿命最短的鱼。记录在案活得最久的一条白虾虎鱼其寿命也只有59天。白虾虎鱼不仅在鱼类中寿命是最短的,而且在脊椎动物中也是寿命最短的。(www.xing528.com)
产卵最多的鱼:科学家们通过测量发现,翻车鱼的每个鱼卵直径仅为1.27 mm,一次产卵最多可达3亿粒,居鱼类之冠。
产卵最少的鱼:美国佛罗里达的齿鲤鱼在几天的产卵期中只产大约20个鱼卵。
孵化最奇特的鱼:天竺鲷把鱼卵衔含在嘴里慢慢孵化成幼鱼。
洄游距离最远的鱼:科学家们通过考察发现,欧洲鳗鲡从其产卵地——美洲百慕大群岛东南的马尾藻海游至其生活地——欧洲大陆淡水水域要经过5 000多km的跋涉,整个洄游过程历时两年。
生活水域最深的鱼:据有关资料记载,有人曾在7 579 m的深海中捕到过狮子鱼。
最凶猛的鱼:噬人鲨行动敏捷,其宽大的嘴里长有数排三角形的利齿,不但经常袭击大型鲸类和海豹,还会主动攻击航行中的渔船及捕鱼人,故称它为“噬人鲨”。
最懒惰的鱼:䲟鱼总是吸附在其他鱼类的身上,从不自行其力去游动。这种鱼分布于热带和温带水域,我国沿海地区均能见到其身影。
最毒的鱼:这顶“桂冠”的得主非纹腹叉鼻鲀莫属。这种鱼分布在红海和印度洋、太平洋海域,它们的毒力与生殖腺活性密切相关,在繁殖季节前达到最高峰值。
最有趣的鱼:在安的列斯岛有一种铁球鱼,当它遇到攻击时,其躯体能迅速缩成球状,像铁球般坚硬,使攻击者无从下嘴。
雌雄相差最大的鱼:生活于深海中的角,雌鱼比雄鱼大几十倍,雄鱼只有生殖器官发达,其他器官退化,靠寄生在雌鱼身上生活。
放电最强烈的鱼:生长在巴西、哥伦比亚、委内瑞拉和秘鲁的河流中的中等电鳗可以释放出400 V的电压,据记载有时它的放电电压竟可高达650 V。
变色能力最强的鱼:比目鱼的变色能力出类拔萃,比如在鲽鱼身上的橘红色斑点,当它游到有白色卵石的水底时,那些橘红色的斑点回马上变成白色斑点,以便能和环境统一起来。
最值钱的鱼:俄国鲟鱼是世界上极其昂贵的鱼。1924年,有人在齐格赫雅的索那河里捕到了一条重达2 285.12 kg、长达8.5 m的雌鲟鱼,产出了246.36 kg鲟鱼子,这些鱼子在1986年值184 500美元,合到每千克748.9美元。
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