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魚類生存之道 | “不比不行”的比目魚(一)(原創(chuàng) 高尚)

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圓鱗斑鲆(Pseudorhombus levisquamis)

“東方有比目魚焉,不比不行,其名謂之鰈。”

在古人眼里,比目魚是一種能逼瘋強迫癥的存在:眼睛長在同一側(cè),身體上下不同色,怎么看都像是缺了一半。古人甚至相信,必須把兩條比目魚貼在一起才能游動。這個傳說流傳了上千年,直到清代才被正式“辟謠”。

而今天,我們認識比目魚,大多是在餐桌上。紅燒鰈魚頭、清蒸多寶魚、比目魚刺身,還有火鍋店常點的龍利魚片。肉質(zhì)細嫩、久煮不柴,是它們留給吃貨們的核心印象。但吃完之后,很少有人會琢磨一個問題:這魚好好的,怎么就長得如此“偏稱”呢?



1

為什么非要長得不對稱?

在我們印象中,魚類都應該是兩側(cè)對稱、流線型的身體。比目魚偏偏是個例外。這種不對稱的形態(tài),曾一度成為一些學者攻擊達爾文進化論的靶子:把一只眼睛從一側(cè)移到另一側(cè),有什么進化優(yōu)勢?如果沒有好處,怎么會被自然選擇保留下來?

好處,還真的有。

所謂“一方水土養(yǎng)育一方魚”,比目魚這樣不對稱的形態(tài)和它所處的環(huán)境是分不開的。作為底棲魚類(甚至絕大多數(shù)為埋棲),扁平的身體搭配上背部的色素沉積,能讓它完美躺平在海底泥沙中。捕食者從上面游過,根本看不出下面藏著條魚。而獵物從旁邊經(jīng)過時,它能突然暴起,一口吞掉。

但躺平也有麻煩。你想,整個身體都貼在海底,朝下的那只眼睛怎么辦?整天埋在沙子里,暗無天日,時間長了不是要退化嗎?

比目魚的祖先給出了一個出乎意料的解決方案:讓那只眼睛搬家。

這一招可謂是一舉兩得——既解決了眼睛在下方的尷尬,又給比目魚帶來了海洋魚類難得的立體視覺。

普通左右對稱的魚類,眼睛視野會被頭背部阻隔,雙眼視野幾乎沒有重疊區(qū)域,也就是沒有雙視野區(qū)。雙視野到底有什么好處?我們?nèi)祟惥褪堑湫偷碾p視野,不妨做個小試驗:把右手五指張開,距離書本10厘米遠,雙眼注視書上的文字,你會發(fā)現(xiàn)盡管手指擋在眼前,但幾乎不影響閱讀,能順利讀完;可閉上一只眼睛,就會發(fā)現(xiàn)手指遮擋的區(qū)域完全看不見,沒法完整閱讀。

對于伏擊型獵手來說,這技能簡直像個外掛。獵物在什么位置、離多遠、該什么時候出擊,一目了然。

所以,別以為比目魚只能躺平。論捕獵技巧,它在海洋魚類里是數(shù)得著的。

2

朝左還是朝右,誰說了算?

比目魚還分左口魚和右口魚,區(qū)分方法很簡單:將魚平攤,魚嘴朝人、眼睛朝外,頭部朝左為左口魚,朝右為右口魚。民間有“左鲆右鰈”“左舌鰨右鰨”的說法——牙鲆、舌鰨屬左口魚,鰈魚、鰨魚屬右口魚。

之所以分左口和右口,是看它的移動眼是右眼還是左眼。那又是什么決定了哪只眼睛會轉(zhuǎn)移呢?

這要從比目魚還是一只寶寶的時候說起。

剛孵化出來的比目魚,眼睛也是對稱分布在身體兩側(cè)的,和其他魚沒什么兩樣。長到大約一兩厘米的時候,眼睛就開始“搬家”了。

以前學界認為,眼睛移位是額骨扭動造成的,但這個說法經(jīng)不起推敲。科學家發(fā)現(xiàn),真正的“幕后推手”是眼眶下方的分裂細胞——它們像一只看不見的手,把眼睛往上推、往前推。哪一側(cè)的分裂細胞增殖更活躍,哪一側(cè)的眼睛就會啟動“遷徙”。

那又是什么在調(diào)控眼周細胞的分裂呢?

科學家受到了蝌蚪變青蛙的啟發(fā)。蝌蚪變青蛙靠的是甲狀腺激素,而比目魚的眼睛移動,可能也跟它有關。在水中加入微量的甲狀腺激素,可以加速眼睛的轉(zhuǎn)移過程;反過來,視黃酸會抑制這一過程。二者就像“油門”和“剎車”,共同控制著這場發(fā)育奇跡。



半滑舌鰨(Cynoglossus semilaevis)

3

這種奇特的形態(tài),究竟是怎么演化出來的?

眼睛為何移動、如何移動,我們已經(jīng)有了一定答案。但一個更根本的問題,科學家們還在爭論:這種“兩眼同側(cè)”的奇特形態(tài),究竟是怎么演化出來的?

2021年,浙江海洋大學的呂振明教授團隊在《自然-遺傳學》上發(fā)表了一項研究。他們解析了8個比目魚物種的基因組,提出了一個有意思的觀點:比目魚的兩個主要譜系,可能是各自獨立地從對稱形態(tài)的祖先進化出不對稱形態(tài)的。也就是說,這套“兩眼同側(cè)”的生存策略,在演化史上可能被不同類群的魚類“各自發(fā)明”了好幾次。

這個觀點在2024年迎來了“激烈交鋒”。美國一個研究團隊用新的分析方法重新審視了證據(jù),得出了相反的結(jié)論:所有比目魚應該源自同一個獲得不對稱形態(tài)的祖先。

有意思的是,中國一個研究團隊在同一期雜志上立即發(fā)文回應,堅持自己的結(jié)論,并指出化石記錄中也存在中間形態(tài),恰恰支持了比目魚體形的逐步演化,也支持了達爾文的漸進主義。

這場頂級期刊上的“正面交鋒”(兩篇觀點對立的論文在同一期雜志上同時發(fā)表),至今還沒有定論。

但不管最后誰對誰錯,都讓我們看到一件事:比目魚這種看起來“反常規(guī)”的身體結(jié)構(gòu),是自然選擇在極端環(huán)境下催生出的成功方案。它要么是一次極其難得的演化突破,被所有后代繼承并發(fā)揚光大;要么是過于強大的生存壓力,迫使不同的魚類“不約而同”地走上了同一條適應環(huán)境的演化之路。

無論哪一種可能,都足夠讓人感慨自然演化的神奇之處。【未完待續(xù)】

參考文獻

[1]Shao C W, Bao B L, Xie Z Y, et al. The genome and transcriptome of Japanese flounder provide insights into flatfish asymmetry. Nat Genet. 2017;49(1):119-124.

[2]Lü Z M, Gong L, Ren Y D, et al. Large-scale sequencing of flatfish genomes provides insights into the polyphyletic origin of their specialized body plan. Nat Genet. 2021;53(5):742-751.

[3]Duarte-Ribeiro E, Rosas-Puchuri U, Friedman M, et al. Phylogenomic and comparative genomic analyses support a single evolutionary origin of flatfish asymmetry. Nat Genet. 2024;56(6):1069-1072.

[4]Lü Z, Li H, Jiang H, et al. Reply to: Phylogenomic and comparative genomic analyses support a single evolutionary origin of flatfish asymmetry. Nat Genet. 2024;56(6):1073-1074.

本文圖片來自《中國海洋魚類》,陳大剛和張美昭編著,中國海洋大學出版社出版

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