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奇怪,同樣都是淡水魚,為什么有的"刺少",有的"刺多"?

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鱖魚和鯽魚,都在同一條河里長大,但鱖魚吃起來大塊剔骨、干干凈凈,鯽魚卻能讓你一頓飯吐出幾十根刺。同一片水域,同樣用鰓呼吸、用鰭游泳,憑什么差別這么大?



你吐出來的那些"刺",根本不是骨頭

大多數(shù)人的直覺認(rèn)知是這樣的:魚刺嘛,就是魚骨頭的一部分,大概是脊椎或者肋骨分出來的小碎枝。骨架越復(fù)雜的魚,刺就越多。

但真相恰恰相反。



你吃魚時最恨的那些又細(xì)又軟、藏在肉里的小刺,學(xué)名叫肌間骨(肌間刺)。它們和魚的脊椎、肋骨完全不是一套系統(tǒng)。把魚的主骨架整個拆掉,那些小刺依然會留在肉里,因為它們長在肌肉之間的結(jié)締組織里。

那它們到底是什么?說出來你可能意外,是"變硬的肌腱"。



魚的身體兩側(cè)有一層層排列整齊的肌肉節(jié),你把魚肉掰開能看到一片一片的層狀結(jié)構(gòu),就是那個。每兩層肌肉之間有一道結(jié)締組織做的隔膜,叫肌隔。在某些魚類體內(nèi),這些肌隔中的結(jié)締組織會發(fā)生骨化,本該是"筋"的東西變硬了,變成了骨質(zhì)的細(xì)針。這根針,就是扎你嗓子的那個。

所以更準(zhǔn)確的表述是:魚刺多,不是骨頭變多了,而是肌腱變硬了。這個區(qū)別很關(guān)鍵。它意味著刺的數(shù)量和骨架的復(fù)雜程度沒有直接關(guān)系。一條鯽魚的脊椎和一條鱖魚的脊椎,結(jié)構(gòu)上沒有本質(zhì)差異。全部差異,都在肌肉里。



具體差多少?一條普通鯽魚體內(nèi)的肌間骨數(shù)量大約在79到124根之間,草魚可以超過100根,鰱魚也在這個量級。而鱖魚呢?零。鯰魚?接近于零。黑魚?也幾乎沒有。這不是"多一點和少一點"的區(qū)別。是有和沒有的區(qū)別。

刺多不代表"低等",那是一套精密的肌肉傳力工程

從演化分類上看,鯉形目,也就是鯽魚、草魚、鯉魚那一大家子,確實屬于真骨魚類中分化相對較早的類群;而鱸形目,鱖魚、鱸魚這些,分化時間較晚。粗略地講,鯉形目的祖先在大約一億年前就基本成型了,鱸形目的大規(guī)模分化則要等到六七千萬年前。說一個"早"、一個"晚",沒問題。

但"早"不等于"落后"。



你看事實:鯉科魚類今天擁有超過3000個物種,是現(xiàn)存地球上最大的魚類科,分布遍及除南極洲以外的所有大陸淡水系統(tǒng)。鯽魚和鯉魚至今仍是全世界淡水生態(tài)中數(shù)量最龐大、適應(yīng)力最強(qiáng)的類群之一。如果肌間骨真的是某種"設(shè)計缺陷",自然選擇絕不會允許這個特征保留一億年還越混越好。

那肌間刺到底有什么正經(jīng)用處?



答案藏在游泳方式里。鯽魚、草魚這類魚的日常是什么?它們不是短跑選手,是馬拉松選手。大部分時間它們在做持續(xù)的、低速的巡游,覓食、遷徙、在水流中保持位置。

這種游泳靠的是身體兩側(cè)肌肉一節(jié)一節(jié)交替收縮,形成從頭到尾的波浪,推著魚往前走。效率的關(guān)鍵在于:每一個肌肉節(jié)收縮產(chǎn)生的力,要盡可能完整地傳遞給相鄰的下一個肌肉節(jié),不能在中間的軟組織里白白耗散掉。

肌間骨干的就是這件事。



你可以這樣理解:假設(shè)你要用二十塊豆腐排成一排來傳遞推力,豆腐塊之間只靠濕潤的接觸面黏著,輕輕一推,力量還沒傳到第五塊就散了。

但如果你在每兩塊豆腐之間插幾根牙簽把它們串住,整條"豆腐鏈"就變得有剛性了,推力能一節(jié)一節(jié)地傳到底。肌間骨就是那些牙簽。它們嵌在肌隔里,給肌肉節(jié)之間的結(jié)締組織提供剛性支撐,讓每一次肌肉收縮產(chǎn)生的推進(jìn)力沿體軸高效傳遞。



這就解釋了為什么刺多的魚往往體型偏扁、肌肉層相對較薄,薄的肌肉層更需要內(nèi)部支撐來防止力量耗散。而肌間骨數(shù)量越多、排列越規(guī)則的魚種,巡游效率往往越高。

一億年,三千多個物種,六大洲的江河湖泊。這不叫落后。這叫經(jīng)得起時間檢驗的方案。

肉食魚為什么刺少?因為它們的獵殺方式容不下"支撐桿"

現(xiàn)在該說說鱖魚、黑魚、鯰魚這些"刺少天團(tuán)"了。



你可能的第一反應(yīng)是:它們進(jìn)化得更高級,所以甩掉了肌間骨這個"原始包袱"。有道理,但不夠準(zhǔn)確。真正的原因是它們選擇了一種完全不同的謀生方式,而那種方式和肌間骨天然不兼容。

鱖魚怎么吃飯?它不巡游,不追逐。它趴在石頭縫或水草后面一動不動,等小魚游到跟前,然后在不到0.1秒的時間里張嘴、吸水、把獵物卷進(jìn)口腔。整個過程靠的是一種叫"吸食捕食"的爆發(fā)性動作。黑魚也類似,它潛伏在水草叢中,瞄準(zhǔn)獵物后整個身體像彈簧一樣彈射出去。鯰魚更直接,靠觸須感知、靠大嘴突襲。

就一個字:快。



這種爆發(fā)式運動對肌肉的要求跟巡游完全不一樣。巡游需要肌肉一節(jié)一節(jié)地"依次接力",像多米諾骨牌一樣把力量順序傳遞下去。而爆發(fā)式捕食需要的是全身肌肉在極短時間內(nèi)幾乎同步收縮,產(chǎn)生一股瞬間的、整體的推力。

差別太大了。

你可以想象兩個場景:一個人在跑步機(jī)上勻速慢跑,全身肌肉按節(jié)奏輪流發(fā)力,這是巡游;另一個人蹲在起跑器上聽發(fā)令槍,"砰"的一聲,所有肌肉在同一個瞬間全力輸出,這是捕食爆發(fā)。



在第二種模式下,肌肉節(jié)之間需要的是更大的活動自由度——每塊肌肉要能獨立地、最大幅度地快速收縮和舒張。如果肌隔里嵌著一排排骨質(zhì)小針,反而會像穿了一件有內(nèi)置鋼絲的緊身衣去做深蹲:支撐確實有了,但肌肉被卡住了,沒法瞬間爆開。

所以,這些肉食伏擊型獵手在漫長的演化過程中,逐步"關(guān)閉"了肌間骨的發(fā)育程序。不是因為它們更高級,而是因為它們的謀生方式需要肌肉有更大的自由度。退掉支撐桿,換來了爆發(fā)力。



回頭看你會發(fā)現(xiàn)一個非常清晰的規(guī)律:刺少的淡水魚幾乎清一色是肉食性的,鱖魚捕小魚,黑魚捕魚蛙,鯰魚也是肉食為主。而刺多的呢?鯽魚雜食,草魚吃水草,鰱魚濾食浮游生物。全是"慢生活"選手。不是巧合。是兩種生存策略在肌肉深處寫下的兩套設(shè)計圖紙。

刺多是命中注定嗎?科學(xué)家已經(jīng)開始"改圖紙"了

既然肌間骨是肌腱骨化的結(jié)果,是基因控制的,那能不能通過技術(shù)手段,培育出沒刺的鯽魚或者草魚?直覺上這好像是天方夜譚,一億年的演化結(jié)果,你說改就改?

但事實是,這件事不僅在做,而且已經(jīng)有了實質(zhì)性突破。



華中農(nóng)業(yè)大學(xué)的高澤霞教授團(tuán)隊,從2012年前后就開始系統(tǒng)研究魚類肌間骨的發(fā)育機(jī)制。她們發(fā)現(xiàn),肌間骨的形成高度依賴一類叫BMP(骨形態(tài)發(fā)生蛋白)的信號分子。簡單說,就是這類蛋白負(fù)責(zé)給結(jié)締組織里的細(xì)胞下達(dá)"變成骨頭"的指令。只要把發(fā)號施令的基因關(guān)掉,肌腱就安安靜靜地做肌腱,不會變成刺。



2023年,這個團(tuán)隊通過基因編輯技術(shù)敲除了武昌魚(團(tuán)頭魴)體內(nèi)的關(guān)鍵基因,培育出的魚肌間骨數(shù)量減少了約一半。這是全球首次在活體魚類中實現(xiàn)肌間骨的定向削減。消息一出,水產(chǎn)學(xué)界相當(dāng)振奮,畢竟中國是全世界淡水魚消費量最大的國家,而我們吃得最多的"四大家魚"(青、草、鰱、鳙),恰恰全部是鯉形目的"刺多選手"。

當(dāng)然,從實驗室到你家廚房還有距離。基因編輯魚類要經(jīng)過生物安全評估、生態(tài)風(fēng)險評估、還有消費者接受度這道坎。以目前的監(jiān)管節(jié)奏,商業(yè)化養(yǎng)殖可能還需要五到十年。

但有一件事已經(jīng)可以確定了:刺多這件事,不是改不了的命。



寫在最后

一條魚身上藏多少根刺,不是造物主隨手一撒,是一億年生存策略寫在肌肉里的答案。下次被鯽魚刺扎到嗓子的時候,你可以帶著一點點敬意把它吐出來,那根刺,幫它的祖先游過了整個白堊紀(jì)。

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