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为什么鱼死后,身上的颜色会消退?

本帖由 漂亮的石头2022-07-21 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

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    [​IMG] 中国科普博览,我们科学家有话说 阅读原文

    我们举个具体的例子~

    还记得《少年派的奇幻漂流》里,为了生存,饥饿的少年一边流着泪,一边锤打着一条美丽的发光大鱼的头部,随着生命的流逝,大鱼身体的颜色也由绚烂转为暗淡。

    这种鱼就是鲯鳅。

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    金色的鲯鳅(图片来源:Masa Ushioda)

    鲯鳅(Coryphaena hippurus),鲈形目鲯鳅科,广泛分布于全球的热带及亚热带海域,是一种常见的大洋表层洄游鱼类。雄鱼的头部有一个骨质突起,像是一柄宽阔的板斧,渔民们也称之为“鬼头刀”。

    说它们是大洋上最美的鱼并不为过。透过海水,鲯鳅的背看上去是比海更深的蓝色或者绿色,随着它的加速和跳跃,颜色在水下变幻。但当你把它拖出水面就会发现它们有着金色的腹部,喷洒着星辰般的蓝色圆点。

    [​IMG]
    美丽的鲯鳅(图片来源:J Thomas Murray)

    出水后,这些美丽的色彩便会随着挣扎逐渐褪去,从耀眼的黄金变成苍白的水银,最终所有颜色流逝殆尽,定格在代表死亡的灰褐色。

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    上雄下雌,死亡会带走一切色彩(图片来源:www.hawaii-seafood.org)

    “离别的白昼

    如垂死的鲯鳅

    每一阵痛楚都为它换上崭新的色彩

    最后的也最可爱

    直至它终于消逝

    一切没入灰暗”

    英国诗人拜伦在长诗《恰尔德·哈洛尔德游记》中借用“dolphin”的死亡描写昼夜交替,这里的“dolphin”并非许多译文中的海豚,而正是有着“dolphin fish”之称的鲯鳅。

    生如夏花之绚烂,死如秋叶之静美,鲯鳅的生死让人们触摸到生命的美丽与脆弱。

    要想知道为什么色彩会随着生命消失,还是要从鲯鳅身上这种变幻莫测的色彩的形成说起。秘密在于它的体表的细胞

    和多数鱼类一样,鲯鳅体表的色素细胞可以在神经和体液调节的作用下收缩或膨胀,当它们膨胀时便会使色彩扩散到表面,从而改变体色。

    然而,仅仅如此依然无法营造如此强烈的视觉冲击。除了常规的色素细胞,鲯鳅的真皮层中还有非常厚的虹彩细胞层,这种细胞本身是无色的,但其囊泡中含有众多鸟嘌呤结晶,它们可以通过改变嘌呤晶体的取向,巧妙地对阳光进行反射和衍射从而制造彩虹般变幻莫测的结构色,鲯鳅身上明快的蓝色和充满活力的绿色便来源于此。这二种细胞者交叠在一起的共同的作用让鲯鳅宛如一辆充满金属质感的科幻跑车,可以在顷刻之间改变色彩。

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    鱼类的虹彩细胞,每一个细胞内部都聚集着大量镜子一般的鸟嘌呤晶体(图片来源:Nir Funt)

    鲯鳅的体色可以在银蓝色和黄绿色两个极端之间快速转变,从而展示出无数过渡色彩。

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    湛蓝的鲯鳅(图片来源: Frank Baensch Hubbs SeaWorld Research Institute)

    它们的颜色主要取决于情绪,行为学的研究表明当它们处于安静状态时倾向于表现出冷艳的银蓝色,而当发现猎物或者受到伤害时则会燃起激愤的金绿色火焰。当鲯鳅极度兴奋冲向猎物的时候,会在身体的两侧浮现出垂直的深色条纹。

    一旦鲯鳅死亡,体表的细胞失去机体的控制,色彩便会如潮水般褪去。

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    夜间造访船舷的鲯鳅(图片来源:作者)

    随科考船出海的日子,我最期待三样东西: 休息时间的三国杀,周六晚餐的啤酒,还有夜晚造访船舷的大鱼。

    等月亮隐入云层,舷灯便成了海上唯一光源,在墨水般的海面上打出一片通透,吸引着舔舐月光的浮游生物,猎人们闻讯而来。先是飞鱼,然后是鸢乌贼,接着是成群结队的大鱼,如湛蓝的鬼火,疯狂地追逐跃出水面的飞鱼和乌贼,它们便是鲯鳅。

    我从未有幸在海上遇见海豚,但这些美丽的“海豚鱼”却总是跟随在船的两侧,一路航行,一路陪伴,时不时的提醒我,脚下这片水域跳动着何等华美而又壮硕的生命脉搏

    参考文献

    《福建鱼类志》编写组,1985,福建鱼类志 (下卷),福州:福建科学技术出版社, pp. 1-700.

    Funt N, Palmer BA, Weiner S, Addadi L, 2017, Koi fish‐scale iridophore cells orient guanine crystals to maximize light reflection. ChemPlusChem, 82(6).

    Jeremy SL, 1991, Diseases of mahi mahi or common dolphin fish, Coryphaena hippurus in Australia, Fisheries research bulletins, 29, 1-17.

    Murchison AE, Magnuson JJ, 1966,Notes on the Coloration and Behavior of the Common Dolphin,Coryphaena hippurus, PACIFIC SCIENCE, Vol. XX, 515-517.

    Oxenford HA, 1999, Biology of the dolphinfish (coryphaena hippurus) in the western central atlantic: a review. Scientia Marina, 63(3), 277-301.

    Skold HN, Aspengren S, Wallin M,2013, Rapid color change in fish and amphibians – function, regulation, and emerging applications. Pigment Cell & Melanoma Research, 26(1), 29-38.

    作者:袁梓铭(中国科学院海洋研究所 @云海科普

    出品:科普中国

    监制:中国科学院计算机网络信息中心

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