论文部分内容阅读
箱鲀:住进“保险箱”的小可爱
箱鲀可能是海洋世界最有个性的鱼了。它们娇小的身体被包裹在一个坚硬的“盒子”里,因而有了“盒子鱼”的雅号。这个“盒子”就像一个保险箱,为箱鲀提供了最高级别的保护。住进“保险箱”后,箱鲀的全身就只有鳍、口和眼睛能自由活动。箱鲀的身体不能像其他鲀类那样膨胀或弯曲,游动所需的动力全来自鳍。它们通过背鳍、臀鳍和尾鳍的合作来完成上下、前后、左右的移动,而尾鳍起了舵的作用。由于游泳能力弱,箱鲀只能借洋流之力来完成较远距离的移动。
箱鲀的鳃盖也无法活动。它们必须张着嘴,让水从口腔流入鳃部,以此来呼吸。箱鲀的呼吸频率很高,即使静止时也能达到每分钟180次。
幼年粒突箱鲀:海洋世界最知名的童星
箱鲀家族中最有名的成员要数粒突箱鲀。它们不仅是观赏鱼中的明星,也是全球摄影师的最爱。它们那可爱的模样,因大量摄影作品而广为人知。
幼年的粒突箱鲀是海洋世界中最知名的“童星”。圆润的盒状身体、鲜黄的体色和时髦的黑色波点,让它们在全世界圈粉无数。箱鲍全身都装在“盒子”里,游泳的动力都来自小巧的鱼鳍。然而就算鱼鳍扇得再快,它们的游速仍然不快。也正是因为游速不快,才更容易被镜头捕捉到。幼年的粒突箱鲀因此踏上了“童星”之路。
很多“童星”都是少时好看,长着长着就有点儿“长残”了,粒突箱鲀也不例外。成年后,它们的体形从十几厘米膨胀到五十多厘米,可爱值呈断崖式下跌,外形也从可爱的圆盒子变成了愣头愣脑的方盒子,就连鲜黄的体色也变成了相对黯淡的黄褐色或蓝灰色。
明星小档案
箱鲀
中文学名:箱鲀
别名:盒子鱼、铠鲀
所属科目:箱鲀亚目/箱鲀科
分布:一般栖息于亚热带、热带海域沿岸区,少数栖息于温带海域沿岸区
种类:1科12属
外貌:嘴巴小、嘴唇厚,牙齿为门状齿;身体短粗,呈球形或箱形,鳞片演化为骨质盾板的坚硬外壳,就像披覆了一层铠甲;仅口部、肛门、尾柄及鳍条处可以活动;体色鲜艳,不同种类的体色与斑纹差异很大
体形:10~55厘米,不同种类的体形差异较大
性情:胆小且迟钝
特殊技能:以“铠甲”拒敌,可分泌毒素
食物:以藻类和软体类、甲壳类、桡脚类、海绵类等为食
箱鲀的食譜虽然因为种类不同而有所差异,但都是杂食性动物,都吃海藻。
天敌:较少
食量:普通
生活方式:一般不结群,喜欢单独生活
不同种类的箱鲀对于栖息地各有偏好,有的喜欢水质清澈的珊瑚礁,有的喜欢柔软的海草床,还有的偏好大陆棚。
啥,箱鲀的“盒子”能减少阻力?
曾有汽车设计师想利用仿生学原理设计一款既符合空气动力学,又具备安全、高效和操作灵活等特点的轿车。在自然界找了一圈后,设计师将目光投向了箱鲀家族。
以粒突箱鲀为代表的箱伍屯,生活在热带珊瑚礁里。它们全身被包裹在“盒子”里,看似笨拙实则灵巧,能够在错综的珊瑚礁里穿梭自如。设计师认为这些“盒子”不仅受到的阻力小,还能引导水流,使自身保持稳定。这种集宽敞、低阻力和高稳定性为一身的组合,简直就是梦寐以求的完美设计。
然而,一些研究者却提出了异议。他们在论文《箱伍屯游动的悖论解析》中提出:箱鲀的“盒子”不仅无法减小游动时的阻力,还会增加游动时的不稳定性。
这些研究者挑选粒突箱鲀和三隅三棱箱鲀作为实验对象。他们先用激光扫描这两种箱伍屯标本,得出基本数据后,再用3D打印技术打印出它们的模型,并为模型装上感应器。研究者通过水流箱试验和计算机模拟的组合方式,来测试箱鲀各部位所受到的力。实验结果表明,这两种箱伍屯所受的阻力至少是正常鱼类的2倍以上。而所谓的高稳定性也并不准确。事实上,这两种箱伍屯在实验中表现得极不稳定,不但左右晃动,而且忽上忽下。
那么,为什么箱伍屯总能在窄小缝隙中穿梭自如,甚至还能做出近乎原地180°转弯的惊人之举呢?
研究者认为真正的功臣不是“盒子”,而是那些小小的鱼鳍。箱鲀通过胸鳍、臀鳍和尾鳍的协同运作来完成一系列高难度的动作,包括但不限于在乱流中保持身体的稳定、在快速游动中急刹车并完成转弯等。当然,所谓“快速游动”也并不是你以为的那种快速。毕竟,箱鲀是一种过着慢生活的神奇生物。