在非洲剛果盆地,一種天生就會倒立游泳的鯰魚,數百年來一直令人類感到困惑。在4,000年前的古埃及,王族的墓室牆面上就出現過倒立鯰魚的雕刻圖案,當時的人流行配戴倒立鯰魚樣式的墜飾,被認為具有避溺護身的功效。

這種魚被稱為「黑腹歧鬚鮠」(Upside-down catfish)。在歧鬚鮠屬(Synodontis)中,有七種物種都是倒立游泳。

「黑腹歧鬚鮠」現在主要飼養在水族箱中,在適當環境下可存活15年,依不同物種而異,幾乎一生都以倒立姿態生活。它們的魚體結構上與正常游泳的魚類完全相同。它們的體長最長可達20吋。

一種理論認為,它們倒立游泳是為了提升攝食效率。這些魚經常啃食水下樹枝與漂木的表面,而以倒立姿態游泳能讓它們更容易接觸這些區域。當它們倒立游泳從水中向上覓食時,容易捕捉到水面附近的昆蟲幼蟲等獵物。同時,也更容易接觸水面富含氧氣的薄水層,從中獲取較高的氧氣含量,有助於呼吸。

倒立鯰魚生活在光照不足、植被茂密的水域環境中,例如沼澤地帶,因此當水源缺氧時,這種能力對它們的生存至關重要。

倒立游泳竟是生存優勢

加拿大麥基爾大學(McGill University)生物學教授查普曼(Lauren Chapman)長年來研究非洲河川中魚類如何應對缺氧環境。她說:「倒立鯰魚展現出一系列適應性特徵,使它們在水面附近更具生存優勢。」

在一項實驗中,她發現,倒立鯰魚比正常游泳的鯰魚更容易在水面呼吸,而正常游泳的鯰魚則必須付出更多力氣才能達到相同效果。

查普曼表示,目前無法確定這些魚倒立游泳是否為缺氧環境下的物種演化,或是受其它因素影響所致,但水中含氧量確實會影響許多野外魚類,例如導致鰓部變大、產卵數減少。

圖為斑紋鯰魚(Pimelodus pictus)。(LUIS ACOSTA/AFP via Getty Images)
圖為斑紋鯰魚(Pimelodus pictus)。(LUIS ACOSTA/AFP via Getty Images)

倒立鯰魚可以正常游泳

倒立鯰魚其實可以正立游泳,它們在水底覓食時常會切換回「正常」姿態。

日本奈良醫科大學醫學院(Nara Medical University)由大西健(Ken Ohnishi,音譯)領導的研究團隊發現,這種魚在靠近物體、或水底時容易呈現倒立狀態;當接近物體時,它們會翻轉身體,可能是為了啃食物體下表面的食物。它們很少在水的中層游動,而是在水底或水面游動。

英屬哥倫比亞大學(University of British Columbia)前生物學教授布雷克(Robert Blake)的研究顯示,對魚類而言,只要距離水面足夠深,倒立游泳與正立游泳的效率其實相同。但在接近水面時,情況就會改變。無論是魚類,還是奧運游泳選手,都會受到「波浪阻力」(wave drag)的影響。此時,魚類在倒立姿態下產生的波浪阻力明顯較小。#

本文參考了知識網站「有趣星球」(Amusing Planet)和美國三藩市灣區KQED電視台的報道。

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