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如果被吞了怎么辦?海豹表示:無礙無礙

中國科普博覽
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出品:科普中國

作者:蘇澄宇

監(jiān)制:中國科普博覽

如果被吞了怎么辦?

海豹表示,這個問題并不搞笑。

9月下旬,在華盛頓州阿納科特斯附近海域,一位觀鯨自然學(xué)家拍到了不太尋常的一張照片:一頭正在吞食魚群的座頭鯨,它的嘴里混入了一只不知所措的海豹。

(圖片來源:美聯(lián)社)

幸運的是,海豹并無大礙。因為鯨魚并不能將一只海豹吞咽下去。像座頭鯨這樣的大型鯨魚,它們雖然有巨大的嘴巴,能夠通過“吞食式捕食”(lunge feeding)一次性攝取大量小魚和水,但其喉嚨的直徑只有柚子大小,遠(yuǎn)不足以吞下比小魚大得多的獵物,比如海豹。

被誤吞的原因很簡單,當(dāng)鯨魚張開大嘴捕食小魚或磷蝦時,海豹也常常在同一片水域中覓食。如果這時海豹靠得太近,它們可能被誤卷入鯨魚的嘴中。結(jié)局就是,由于鯨魚無法吞咽,它最終通過反復(fù)開合嘴巴把海豹從嘴中吐了出來。

海豹的命運算是好的了,那些真被吞下去的家伙想要活下去就得另尋出路了。比如被沙塘鱧(Odontobutis potamophila)吞食的日本鰻鱺(Anguilla japonica)。

鰻鱺

(圖片來源:veer圖庫)

沙塘鱧是怎么遇到日本鰻鱺的呢?

日本鰻鱺具有復(fù)雜的生活周期,它們的卵在海洋中孵化,幼體稱為柳葉鰻(leptocephali),它們形狀細(xì)長,幾乎透明。這些幼體通過北赤道洋流向西漂流,隨后借助黑潮洋流到達(dá)東亞沿海地區(qū)。這一過程大約持續(xù)110到160天,之后幼體會變成玻璃鰻(glass eels),逐漸進(jìn)入河口和淡水中。

玻璃鰻(glass eels)

(圖片來源: Joe Reynolds)

當(dāng)玻璃鰻進(jìn)入河流后,它們會在淡水中停留5到10年,進(jìn)入所謂的黃鰻階段。在這一階段,鰻魚會逐漸生長并適應(yīng)不同的棲息地,主要以蝦、昆蟲和小魚為食。這時,鰻魚會隨著河流環(huán)境變化遷移到不同的區(qū)域,如河口、湖泊或河流上游。當(dāng)鰻魚達(dá)到成熟時,它們會在秋季開始向太平洋深海洄游,完成其繁殖任務(wù)。

鰻魚

(圖片來源:global seafood)

在幼體期(玻璃鰻和黃鰻階段)進(jìn)入海洋的這段漫長旅途中,它們會面臨著多種捕食者和生存挑戰(zhàn)。沙塘鱧就是其中之一,它是一種東亞淡水魚,主要通過快速吸食將獵物連同周圍的水一同吞下直接將獵物吞進(jìn)胃中。這種捕食方式對較小的生物,如日本鰻魚幼體,特別有效。

沙塘鱧

(圖片來源:Wikipedia)

這似乎是一個終結(jié)的時刻——對于大多數(shù)獵物而言,進(jìn)入捕食者的胃意味著必然的死亡。然而,這一次,故事并不如預(yù)期般結(jié)束。

小鰻魚逃生率高達(dá)69%,科學(xué)家是怎么觀測到的?

為了觀察小鰻魚如何從捕食者的胃中逃脫,觀察鰻魚如何在被沙塘鱧吞入胃后仍能頑強(qiáng)地活著并嘗試逃脫。實驗中使用了實驗室飼養(yǎng)的日本鰻魚幼體,這些鰻魚的平均長度為68.1 ± 6.0毫米(n = 104)。捕食者沙塘鱧的平均長度為145.4 ± 15.6毫米(n = 11)。

研究團(tuán)隊將實驗室飼養(yǎng)的日本鰻魚幼體注入硫酸鋇,這樣在X射線下,鰻魚的每一步動作都能被清晰地捕捉到。接著,鰻魚與捕食者沙塘鱧一起放入實驗水箱中,故事由此開始。

X光下,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)被吞食的鰻魚并沒有乖乖等待死亡的降臨。它們開始逆向行動,試圖從捕食者的食道游回,并尋找出口。而這時,鰻魚展現(xiàn)出了其獨特的逃生本領(lǐng):它們能夠通過食道,將尾巴伸入捕食者的鰓縫,逐步從鰓部退出。

被吞食的鰻魚,白圈內(nèi)為尾巴,黑圈內(nèi)為頭部

(圖片來源:參考文獻(xiàn)1)

在實驗中,32條鰻魚被捕食者吞食,其中13條鰻魚成功將尾巴伸出鰓縫,并有9條完成了整個逃脫過程。這個過程充滿了驚險和掙扎,仿佛一場終極的生死競賽。對于那些成功將尾巴伸出鰓部的鰻魚,它們的生存率高達(dá)69%。

鰻魚魚尾鉆出了沙塘鱧魚鰓

(圖片來源:參考文獻(xiàn)1)

科學(xué)家們驚嘆于這種反捕食策略的復(fù)雜性。他們發(fā)現(xiàn),有些鰻魚在完全進(jìn)入捕食者的胃部后,會沿著胃壁做圓周運動,仿佛在四處探尋潛在的逃生路徑。逃生的秘密可能在于鰻魚的身體結(jié)構(gòu)及其吞食順序。沙塘鱧通常會將獵物頭部朝前吞下,因此鰻魚的尾巴往往留在食道附近,這給了它們尾巴先行逃脫的機(jī)會。

X射線圖像與示意圖

B圖:鰻魚的尾巴已經(jīng)插入捕食者的食道,X射線圖像清晰地展示了鰻魚在捕食者消化道內(nèi)的位置。

C圖:鰻魚的尾巴開始通過捕食者的鰓縫,這個過程至關(guān)重要。

D圖:鰻魚將頭部從捕食者的鰓部拉出,標(biāo)志著逃生過程即將完成。

E圖:鰻魚在胃內(nèi)環(huán)繞游動,表現(xiàn)出一種“探索式”行為,尋找可能的逃生路徑。

(圖片來源:參考文獻(xiàn)1)

不僅如此,實驗還揭示了鰻魚需要在酸性和缺氧的胃部環(huán)境中盡快做出反應(yīng),因為一旦進(jìn)入捕食者的胃部,它們平均只能存活約211.9秒。時間在流逝,生與死的界限往往只在幾分鐘內(nèi)決定。

鰻魚還需要掙扎著尋找出路,對于放屁蟲來說,被蟾蜍吃進(jìn)胃里只要放屁就好了。

被蟾蜍吞食,耶屁步甲選擇在胃里“噴火”

和上面的實驗差不多(沒有X光),只是這次實驗對象了耶屁步甲(Pheropsophus kimaniae)。一旦耶屁步甲被吞入蟾蜍的胃中時,它并沒有靜靜等待命運的降臨,而是展開了一場精彩的自救行動。甲蟲會釋放一種高溫的化學(xué)噴霧,這種“噴火”效果不僅能夠自我保護(hù),還足以讓蟾蜍感到劇烈的不適。

耶屁步甲

(圖片來源:Wikipedia)

隨著一聲微弱的爆炸聲,蟾蜍開始意識到自己犯了一個錯誤。接下來的幾分鐘里,蟾蜍嘗試忍受胃中的刺激,但往往不得不做出一個令人震驚的選擇——嘔吐。

蟾蜍

(圖片來源:參考文獻(xiàn)2)

放屁蟲的生死大逃亡成功率并不是完全隨機(jī)的。研究發(fā)現(xiàn),甲蟲的體型越大,釋放出的化學(xué)物質(zhì)越多,逃脫成功的幾率也越高。而對于蟾蜍來說,體型越小,它們的化學(xué)耐受性越低,因此更容易吐出甲蟲。

可以說,這是一次大與小之間的較量:小蟾蜍無法承受甲蟲的化學(xué)反擊,而大的甲蟲則有更大的機(jī)會從容不迫地逃脫。被吃了,不要慌,總會有出路的,前提是完整的生吞……

參考文獻(xiàn):

[1]Hasegawa Y, Mine K, Hirasaka K, et al. How Japanese eels escape from the stomach of a predatory fish[J]. Current Biology, 2024, 34(17): R812-R813.

[2]Sugiura S, Sato T. Successful escape of bombardier beetles from predator digestive systems[J]. Biology Letters, 2018, 14(2): 20170647.

內(nèi)容資源由項目單位提供

評論
科普中國●yling
庶吉士級
這些動物在被吞食后的逆襲,不僅展現(xiàn)了它們在絕境中的智慧與韌性,也折射出了生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性,以及生物進(jìn)化的動力源泉,這些生命的奇跡,無疑給我們帶來了深深的思考。它們的逃生策略,不僅維系著生態(tài)平衡,也是生物進(jìn)化的重要推動力。
2024-10-28
天津—陳杰
少傅級
大自然的奧秘、動物們的生活習(xí)性,給我們無限的啟迪。愛護(hù)自然、尊重自然、保護(hù)自然、順應(yīng)自然,構(gòu)建人與自然和諧共生的生態(tài),是我們共同的責(zé)任。
2024-10-28
科普中國●yling
庶吉士級
捕食與被捕食是生態(tài)系統(tǒng)中不可或缺的一部分,獵物的逃生能力,直接影響著捕食者的捕獵成功率,而捕食者的捕獵能力,也會促使獵物不斷進(jìn)化新的逃生機(jī)制,這種相互作用,維系著生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)平衡,也推動著生物不斷適應(yīng)環(huán)境,產(chǎn)生新的變異和進(jìn)化,不僅增強(qiáng)了生物的生存能力,也豐富了整個生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。
2024-10-28