第一章 被误解的鱼
我们不会停止探索
而我们探索的终端
将是我们启程的地点
我们生平第一次知道的地方
——T.S.艾略特
我们通常所说的“鱼”,指的是一个丰富多样的物种集合。根据全球最大且查询率最高的线上鱼类数据库FishBase的统计,截至2016年1月,已知鱼类包括64目、564科、33249种。这一数量要比哺乳动物、鸟类、爬行动物和两栖动物的物种总和还多。当我们提到“鱼类”时,我们谈论的其实是地球上人类已知的60%的脊椎动物。
几乎所有的现代鱼类都可以被划分为两大类:硬骨鱼和软骨鱼。硬骨鱼学名为“teleosts”(源自希腊语,“teleios”意为“完全”,“osteon”意为“骨头”),是当今鱼类的主要构成部分,涉及31800种,包括我们熟知的鲑鱼、鲱鱼、鲈鱼、金枪鱼、鳗鱼、比目鱼、金鱼、鲤鱼、梭子鱼、米诺鱼等。软骨鱼学名为“chondrichthyans”(“chondr”意为“软骨”,“ichthys”意为“鱼”),约有1300种,包括鲨鱼、鱼、鳐鱼、银鲛等。这两大类下的成员拥有陆生脊椎动物的全部十个身体系统:骨骼、肌肉、神经、心血管、呼吸系统、感觉系统、消化系统、生殖系统、内分泌系统和排泄系统。还有一类特殊的鱼是无颌鱼类,或者称为“agnathans”(“a”意为“没有”,“gnatha”意为“颌部”),这是一个由约115种成员组成的小类,包括七鳃鳗和盲鳗等。
我们简单地将所有带脊椎的动物分成了五类:鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物。然而这种分类方式本身带有误导性,它无法体现鱼类之间的巨大差别。从进化的角度来看,至少硬骨鱼应该与软骨鱼区分开,就像哺乳动物和鸟类不能混为一谈一样。和鲨鱼比起来,金枪鱼跟人类的亲缘关系更近,而1937年被发现的“活化石”腔棘鱼,又在生命起源之树上比金枪鱼与人类的关系更近一些。这样一来,如果将软骨鱼计算在内的话,至少有六种主要的脊椎动物类群。
人类之所以有“所有鱼类之间都存在关联性”的错觉,在一定程度上是因为动物在水中很难进化出高效移动的能力。水的密度大约是空气密度的800倍,因此水生脊椎动物多为流线型,肌肉发达,而扁平的附肢(鳍)能够在减少阻力的同时产生向前的推力。
在高密度的介质中生存也意味着重力的作用会大大缩减。水的浮力能帮助水生生物免受陆生动物的体重困扰,因此体形最大的动物鲸,才会生活在水中。这些因素也解释了为什么大多数鱼类的相对脑容量(脑重量占体重的百分比)较小,而这一点,也让鱼在我们用大脑衡量其他生物时处于劣势。鱼借助大块且有力的肌肉在阻力远大于空气的水中前行,在这样几乎失重的环境中生活,意味着相对于脑体积来说,身体体积可以无限大。
不管怎么说,大脑体积在认知发展方面的意义不大。正如作家西·蒙哥马利在一篇有关章鱼大脑的文章中提到的,电子行业中的一切产品都可以做到小型化。一条小鱿鱼学习走出迷宫的速度比狗要快,而小虾虎鱼只要在高潮时游过一次潮池就能记住地形,这是极少数人才能完成的壮举。
最早的鱼形生物出现在距今约5.3亿年前的寒武纪。它们体形较小,鲜有变化。约9000万年后的志留纪时期,鱼类长出了颌,实现了进化上的重大突破。这些先驱脊椎动物得以捕获并撕咬食物,增强了捕猎过程中的咬合能力,在很大程度上丰富了晚餐的可选范围。或许我们也可以把颌看作自然界的第一把瑞士军刀,其功能还包括操纵物体、挖洞、为建巢搬运材料、转移及保护后代、传播声音以及实现交流(比如“别过来,小心我咬你”)。颌的进化为鱼类及一些早期的超级掠食者在泥盆纪的爆炸式增长提供了条件。正因为如此,泥盆纪又被称为“鱼类时代”。大多数生活在泥盆纪的鱼都是盾皮鱼,头部有坚硬的盔甲,身体则是软骨骨架。大型盾皮鱼足以令人畏惧。邓氏鱼和霸鱼的部分品种的体长可超过9米,它们没有牙齿,却能用颌内两副尖锐的骨板将食物咬碎磨烂。在这些鱼的化石中常会发现未完全消化的鱼骨块,这意味着它们会像现代猫头鹰一样反刍食丸。
尽管这些鱼类和泥盆纪一起在3亿年前消失,但大自然对盾皮鱼非常友好,细心地为其保留了精致的样本,古生物学家得以推演出盾皮鱼生活中许多迷人的侧面。其中一个特别的发现,是来自西澳大利亚州戈戈化石遗址的艾登堡鱼母(Materpiscis attenboroughi)。它以英国偶像级的自然纪录片主持人大卫·阿滕伯勒的名字命名,在1979年的系列纪录片《生命的进化》(Life on Earth)中,阿滕伯勒表达了对这一物种的强烈兴趣。这份保存完好的3D样本,能帮我们抽丝剥茧,展示鱼的内部结构。令人惊讶的是,在这条鱼的身体里,是一条发育完全且通过脐带和母亲紧紧相连的小艾登堡鱼母。这一发现将体内受精的历史向前推进了约2亿年,不仅震动了学术界,也为早期鱼类的生活增添了一分情爱色彩。目前已知的能够实现体内受精的方式只有一种,即通过可插入的性器官。由此可见,鱼类是最早享受到性爱欢愉的动物。阿滕伯勒曾在一次公共演讲中,表达了自己对这一发现及将其公之于世的澳大利亚古生物学家约翰·朗的复杂情绪:“在生命的长河中,这是人类已知的第一个脊椎动物交配的例子……而约翰竟以我的名字为其命名。”
尽管盾皮鱼拥有了性,但和盾皮鱼同期出现的硬骨鱼,则有着更光明的未来。虽然它们在终结了二叠纪的第三次生物大灭绝中损失大半,但在之后长达1.5亿年的三叠纪、侏罗纪和白垩纪里,硬骨鱼的物种多样性得到极大增强。大约1亿年前,硬骨鱼真正开始蓬勃发展。从那时算起直到今天,人类已知硬骨鱼的种类数量较那时之前增多了5倍以上。然而,化石并没有直接告诉我们有关它们的秘密,或许还有更多早期的鱼类仍被掩藏在石块之中。
和硬骨鱼一样,软骨鱼也逐渐从二叠纪的打击中恢复过来,只是随后没有出现爆炸式的多样化发展。就我们所知,如今鲨鱼和鳐鱼的种类比历史上任何时期都要多。我们开始发现,它们并不像传闻中那样好斗。
物种丰富 多才多艺
与陆生生物相比,鱼类的生活更难观察,因此很难被彻底了解。根据美国国家海洋与大气管理局的数据,全球只有不到5%的海洋得到了开发。深海是地球上最大的栖息地,其中生活着全球大部分的动物。一项于2014年上半年公布的长达七个月的研究,曾利用回声探测技术在中层带进行探查,其结果显示这一区域实际存在的鱼类数量是之前预想的10〜30倍。
为什么不呢?或许你听过一种很普遍的说法,即对于生物来说,居住在深海是一种折磨。但这其实是种肤浅的观念,与我们承受的每平方米十吨的大气压力相比,深海动物承受的海水压力其实不算什么。正如海洋生态学家托尼·科斯洛在其著作《沉寂的深处》(The Silent Deep)中解释的,相对而言,水是不可压缩的,由于生物体内部的压力和外部的压力几乎持平,深海压力所产生的影响并没有我们想象中大。
随着科技的发展,人类得以一窥深海,但即使是在可探测的栖息地,仍然隐藏着很多未被发现的物种。1997—2007年间,仅在亚洲的湄公河流域就发现了279个新物种。2011年,四种鲨鱼新物种被发现。按照这样的比率,科学家们预测鱼类总数将会稳定在35000种左右。随着鱼类的基因探测技术不断发展,或许还会有数以千计的鱼类等待着人类发现。20世纪80年代末,我在读硕士期间研究蝙蝠时,已知的蝙蝠种类是800种,如今这一数字已经涨到了1300。
差异带来多样性,而鱼类王国丰富的多样性催生出很多奇特且令人惊异的生命形态。世界上最小的鱼——也是世界上最小的脊椎动物——是一种来自菲律宾吕宋岛的小虾虎鱼。成年菲律宾矮虾虎鱼长仅7毫米,重约0.004克,300条菲律宾矮虾虎鱼的总重量甚至抵不过一枚硬币。
一些雄性鮟鱇深海的长度不超过1.2厘米,比菲律宾矮虾虎鱼大不了多少,但它们极为大胆的生存模式弥补了体形上的缺陷。一旦侦查到雌性气息,雄性深海便会用嘴咬住对方,直到生命的尽头。它们咬住对方的位置并不重要——可能是腹部,也可能是头部——但雄鱼最终将与雌鱼融合在一起。因为体形比雌鱼小很多,雄鱼更像是另一只特化的鱼鳍,以雌性的血液供给为生,通过静脉实现受精。三条甚至更多的雄鱼能够寄生在同一条雌鱼身上,它们依附着雌鱼,就像残存的躯干一般。
这种看起来像是可怕性骚扰的行为,被科学家称为“异性寄生”。但是,造成这种非常规交配方式的原因并没有那么不光彩。据估计,雌性出现的概率是每800000立方米一条,这意味着雄鱼需要在一个足球场大小的黑暗空间里找到足球大小的物体。对于来说,在茫茫的黑暗深渊中找到彼此是极其困难的事,因此一旦找到,最明智的方法就是尽快依附上去。1975年,彼得·格林伍德和J.R.诺曼修订《鱼类历史》(A History of Fishes)时,已经找不到独立生存的成年雄性了,因此鱼类学家猜测,如果未能成功找到可依附的雌鱼,雄性恐怕只有死路一条。但来自华盛顿大学,同时是伯克自然历史文化博物馆鱼类馆馆长、全球顶尖的深海研究专家特德·皮奇告诉我,世界范围内曾有上百只独立生存的雄性在样本采集的过程中被发现。
雄鱼好吃懒做的结果是,雌鱼永远不用担心它的伴侣周六晚上在哪里鬼混。事实上,除了作为累赘之外,一些雄鱼也确实会做出少许贡献。
鱼类另一项令人惊异的技能是它们的繁殖力,这一点在所有脊椎动物中无人能及。一条1.5米长、25千克重的鳕鱼,卵巢内就有28361000个卵子。即使是这样的规模,也无法和最大的硬骨鱼,即翻车鲀的3亿卵子数量相提并论。这样的庞然大物竟然是由如此不起眼的射入水中的卵子发育而成,这很容易造成人们的偏见,认为鱼类不值得研究。但我们需要记住的是,所有生物都由单细胞发展而来。在本书之后的“育儿方式”一节中,大家会发现很多鱼类的养育能力已经十分成熟了。
从一颗比字母“o”还要小的卵子开始,成熟后的鳕鱼能够达到1.8米长——这也是鱼类另一项令人称奇的技能,在独立的生命周期内,它们的身体能够增长数倍。然而,所有脊椎动物当中的生长冠军,或许是拥有尖尾鳍的翻车鲀。它们的身体虽然不是流线型,却能够从0.25厘米长到3米长,成熟后的体重是之前的6000万倍。
与此同时,鲨鱼则处在鱼类繁殖能力体系的另一端。部分种类的鲨鱼一年只会产一条小鲨鱼,而且还是在它们达到性成熟之后——对于一些鲨鱼来说,这一过程需要25年甚至更长的时间。而遭到过度捕捞,且很可能被用来当作解剖学习材料的白斑角鲨,则平均需要35年才能达到性成熟。鲨鱼的胎盘结构和哺乳动物的胎盘结构一样复杂。它们一生中怀孕的次数寥寥无几,孕期也十分漫长。皱鳃鲨的怀孕时间超过三年,这也是自然界当中已知的最长孕期——衷心希望怀孕的皱鳃鲨妈妈们不会有晨吐反应。
白斑角鲨不会飞,其他鱼类也不具备这种能力,但它们或许是全球顶级的滑行选手。其中最著名的要数飞鱼。广阔的海洋表层生活着约70种飞鱼,它们的胸鳍已经大大进化,能够起到翅膀的作用。为降落做准备时,飞鱼的速度可以达到每小时64千米。飞行时,它们将尾鳍的下叶浸入水中作为增压器,飞行距离可达350米以上甚至更远。鱼类飞行时通常只是贴着水面,但有时,一阵狂风也能将这些飞行者带到4.5〜6米的高度,这或许能解释为什么有时飞鱼会落在甲板上。我很好奇,如果水生动物没有了呼吸系统的限制,飞鱼能否拍打“翅膀”飞得更远呢?还有一些鱼也能够飞到空中,比如南美和非洲的脂鲤科鱼类以及名字听起来更像马戏节目的翱翔真豹鲂。
说到鱼类之最,不得不提到鱼的名字。名字最长的几种鱼类之一是夏威夷州的州鱼,黑带锉鳞鲀,被当地人称为“humuhumunukunukuapua'a”(意为“用针缝合起来且鼾声如猪的鱼”)。最朴素名字奖,应属于毛颌。最好笑的则是勃氏新热鳚。最粗鲁的鱼名,我会提议一种小型的近海鱼类双带海猪鱼。
但说真的,有关鱼类最激动人心的消息是对它们如何思考、如何感受,以及如何生活的深入研究。几乎每周都会有有关鱼类生物学及行为学方面的新发现。人们对礁岩的细致观察,揭开了清洁鱼和其“顾客”之间微妙的互利共生,而这一事实也推翻了此前人们所认为的鱼只是听从本能的傻瓜的这一论断。简单的实验也能够证明让鱼类声名狼藉的三秒记忆一说并不属实。在下一章节,我们将会了解到鱼类不仅拥有感知,也有意识,能交流,善社交,会使用工具,有道德准则,甚至会像马基雅维利主义者一样不择手段。
并不卑贱
在所有脊椎动物中,鱼类对人类来说是最陌生的。它们很少有可观测的面部表情,总是静默无声,和其他呼吸空气的动物相比,更容易被人类忽略。鱼类在人类文化中的定位通常体现为以下两个相互交叉的层面:可以捕捞,可以吃。在人们看来,垂钓不仅是良性的,还是美好生活的象征。广告中常会无缘无故地出现垂钓的画面,甚至美国最受欢迎的电影公司梦工厂的标志,就是一个拿着钓竿的汤姆·索亚式的男孩。或许你也曾碰到过一些自诩素食主义者的人也会吃鱼,在他们看来,吃鳕鱼和吃黄瓜在道德上似乎没有什么差异。
为什么我们容易将鱼排除在人类的道德关注圈之外呢?首先,鱼是“冷血的”——但这样一种外行的说法并没有任何科学依据。我想不通体内是否有调节体温的机制与生物体的道德地位之间有什么关系。但不管怎么说,大部分鱼类的血液并不总是冷的。鱼是变温动物,它们的体温受到外界因素,尤其是其生活水域水温的影响。生活在温暖热带水域的鱼,体温相对较高;反之,生活在寒冷深海地区或两极地区的鱼(事实上也是大部分鱼类),体温就会处于冰冻的边缘。
但这样的解释也并不全面。金枪鱼、剑鱼以及部分鲨鱼并非完全意义上的变温动物,其体温高于外界的水温。它们借助强壮有力的泳肌获取热量。蓝鳍金枪鱼能够在7〜27摄氏度的水中保持27.8〜32.8摄氏度的肌肉温度。无独有偶,很多拥有粗大血管的鲨鱼会通过核心泳肌向骨髓输送温暖的血液,实现中枢神经系统的保温。大型掠食性喙鱼(枪鱼、剑鱼、旗鱼等)会利用这些温度为大脑和眼睛加温,以便在更深更冷的水域中保持最佳状态。2015年3月,科学家首次公布了对真正的温血鱼月鱼的研究。月鱼能够在几百米深的寒冷水域中保持12.8摄氏度左右的体温,这得益于月鱼拍打长长的胸鳍时所产生的热量,以及能将这些热量储存下来的位于鳃部的逆流热交换系统。
人类对鱼的另一个偏见是认为它们“原始”。其中包含了很多不友好的暗示,比如简单、发育水平低、愚笨、迟钝、无情。D.H.劳伦斯在1921年的诗作《鱼》中写道,鱼“诞生在我的日出之前”。
毋庸置疑,鱼类这一物种由来已久,但据此将鱼类划归为“原始物种”的看法仍是谬论。这一观点假定,在一些水生动物登上陆地后,留在水里的动物就停止了演化,而这一点并不符合生物永不停息的进化规律。现存所有脊椎动物的大脑和身体都是原始与现代特征的结合体。随着时间流逝,大自然会逐步完善,保留那些重要的部分,淘汰其他多余的摆设。
最初拥有腿和肺的鱼类都已绝迹。今天我们在地球上看到的几乎一半的鱼都属于鲈形总目,它们在5000万年前经历了一次狂欢式的物种进化,并在约1500万年前达到物种多样性的高峰。当时的猿类族群,也就是人类的祖先类人猿也正在进化。
因此,大约一半的鱼都没有人类“原始”。但早期鱼类的后代拥有更长的进化时间,这样一来,鱼类可以说是所有脊椎动物当中进化最为成熟的了。让人惊讶的是,鱼类在它们的遗传机制下甚至能长出手指,这足以证明鱼类与现代哺乳动物的诸多相似之处。只是在鱼身上,鱼鳍代替了手指——毕竟在游动时,鱼鳍要比手指好用多了。分节的肌肉组织也是如此,最能突显运动员健美线条的搓衣板似的肌肉腹直肌(不只是运动员,其实所有人身上都有,只不过藏在厚厚的脂肪下面罢了),也可以追溯到最先出现在鱼类身上的中轴肌。就像尼尔·舒宾的畅销书《你体内的鱼》(Your Inner Fish)的书名所指,我们的祖先(以及现代鱼类的祖先)都是早期的鱼类,在我们的身体里,依旧留有这些共同的水生祖先的痕迹。
古老的生物体并不一定意味着简单,进化也并非不懈地趋于更复杂或体形更大。大型恐龙的体形远大于现代的爬行动物,而且古生物学家最新发现的证据表明,这些恐龙也是社交动物,它们有亲代抚育行为,其沟通模式至少和现代爬行动物一样复杂。同样地,在几百、几千万年前,在哺乳动物多样性大繁荣的时期,最大的陆生哺乳动物也未能免于灭绝。真正意义上属于哺乳动物的时代就此结束。虽然我们习惯于将过去的6500万年视为哺乳动物的时代,但硬骨鱼也在同一时期不断繁衍发展,甚至发展速度更快。“硬骨鱼时代”听上去没有那么性感,但这种说法其实更为精确。
正如进化并不总是向着越来越复杂的方向发展一样,它也不是趋于完美的过程。虽然是适者生存,但认为动物能够完美适应环境的想法也是一种谬论,因为环境并不是一成不变的。气候类型,地震、火山喷发等地质变化,以及持续不断的侵蚀,都在改变地球的模样。甚至除去这些不稳定因素外,大自然本身也会走一些弯路。这一过程中难免会有妥协,人类身上就有很多例子,包括我们的阑尾、智齿,以及视神经穿过视网膜造成的盲点。对于鱼类来说,呼吸时鳃盖必须一张一合,但这样也会产生向前的推力。如果鱼类想要保持静止——就像大部分鱼在休息时做的那样——它就必须找到能够替代鱼鳃推力的另一种力。这也解释了为什么鱼在静止时,胸鳍依旧没有停止摆动。
我们对鱼类进化过程及其行为方式的了解越多,对鱼类的认识就会越深入,和它们的联系也会越紧密。要想做到感同身受,关键是从他人的角度出发考虑问题,当然就这种情况而言是从他“鱼”角度出发,而其中的核心,是要走进鱼类的感官世界。