鱿鱼研究论文
鱿鱼研究论文
在太平洋海面500多米以下的寒冷水域,经常会出现洪堡鱿鱼,这些体型比人类还大的动物成群结队,捕捉海里的灯笼鱼。在如此深的海底,漆黑无比,但这些掠食者却能快速地掠过鱼群,动作异常精准,它们之间从来不会相互碰撞,甚至不会去捕捉同一个猎物。问题来了,海底那么黑暗,它们是怎么交流,怎么相互合作的?
来自美国斯坦福大学和蒙特利湾水族馆研究所(MBARI)的研究人员认为,这个问题的答案可能是
视觉传达
。研究人员认为,鱿鱼利用肌肉中能产生光线的器官的微妙发光的能力,可以为改变其皮肤上的色素沉着模式创造背光。这些生物可能利用这些变化的模式来相互传递信号。这项新研究最近发表在3月23日的《美国国家科学院学报》上。
该研究论文的主要作者本杰明·伯福德(Benjamin Burford)说:“许多鱿鱼生存在相当浅的水域,没有这些产生光的器官。但生存在深海里的鱿鱼却具备发光的器官,这可能是关键的进化创新。也许它们需要这种发光和显示这些色素沉着模式的能力,以促进群体行为,以便在那里生存。”
洪堡鱿鱼的行为几乎不可能在圈养条件下进行研究,因此研究人员必须在它们生活的地方接触它们。在这项研究中,研究人员拍摄了洪堡鱿鱼在加利福尼亚海岸使用遥控潜水器(rov)或无人机器人潜水艇的镜头。
虽然遥控潜水器可以记录鱿鱼的皮肤图案,但相机所需的光线太亮,无法记录它们微妙的发光,因此研究人员无法直接测试它们的背光假设。相反,他们在对捕获的鱿鱼的解剖学研究中找到了佐证。
利用遥控潜水器的录像,研究人员分析了鱿鱼个体在进食和不进食时的行为。他们还注意到,这些行为是如何随着邻近地区其他鱿鱼的数量而改变的。毕竟,如果人们与朋友交谈,与大量观众交谈,他们的交流方式会有所不同。
录像证实
鱿鱼的色素沉着模式似乎与特定的环境有关
。一些模式的细节足以暗示鱿鱼可能正在传递精确的信息,如“那边的鱼是我的,你们不要动”。还有证据表明,它们的行为可以被分解成不同的单位,鱿鱼重组形成不同的信息,如字母表中的字母。不过,研究人员强调,现在断定鱿鱼的交流是否构成了一种类似人类的语言还为时过早。
尽管这些乌贼在昏暗的光线下能看得很清楚,但它们的视力可能不是特别敏锐,因此研究人员推测,产生光线的器官通过增强它们皮肤图案的对比度,有助于促进乌贼的视觉交流。他们通过绘制这些光器官在洪堡鱿鱼身上的位置,并将其与这些生物身上出现的最详细的皮肤图案进行比较,来研究这一假设。
他们发现,发光器官最密集的区域,如鱿鱼眼睛和鳍薄边之间的一小块区域,与出现最复杂图案的区域相对应,从而证明了假设的合理性。
自从乌贼被拍摄以来,ROV技术已经足够先进,下次在加利福尼亚观察到乌贼时,研究小组可以直接观察到它们的背光。伯福德还想创造一种虚拟的鱿鱼,团队可以在真实的鱿鱼面前投影,看看它们对虚拟的鱿鱼的模式和动作的反应。
研究人员对他们迄今为止的发现感到兴奋,但渴望在深海做进一步的研究。尽管研究深海动物是一项令人沮丧的困难工作,但这项研究有可能为新的了解者提供信息,他们认为鱿鱼是生活在这个陌生世界的疯狂生命形式。
“我们彼此如此,”伯福德说,研究洪堡鱿鱼和深海其他居民的行为对于了解外星环境中生命的存在方式很重要,但它也更普遍地告诉我们在我们地球上极端环境中使用的策略。
鱿鱼身上发蓝色的光一闭灯就发出荧光色这是怎么回事?
在太平洋表面下1500英尺(457米)的寒冷海水中,数百只与人一般大小的洪堡鱿鱼(美洲大赤鱿)正在吃一条手指长度的灯笼鱼。掠食者们飞快地从彼此身边经过,动作异常精准,从不互相碰撞或争夺猎物。
它们是如何在海洋的昏暗地带维持这种秩序的呢?
根据斯坦福大学和蒙特里湾水族馆研究所(MBARI)的研究人员的研究,答案可能是视觉交流。这些研究人员认为,就像电子书阅读器上的发光文字一样,鱿鱼能够利用肌肉中的发光器官发出微弱的光,从而产生一种背光来改变皮肤上的色素沉着模式。
生物可能利用这些变化的模式来互相发出信号。这项研究发表在3月23日的《美国国家科学院院刊》。
“许多鱿鱼生活在浅水,没有这些的发光器官,所以有可能这是能够居住在开放海域的一个关键进化创新。”斯坦福大学人文科学学院生物学研究生兼论文主要作者Benjamin Burford说,“也许他们需要这种发光和显示这些色素沉着模式的能力来促进群体行为,以便在那里生存下去。”
探寻深海
洪堡鱿鱼的行为几乎不可能在人工环境中进行研究,所以研究人员必须在它们生活的地方与之见面。在这项研究中,该论文的资深作者、MBARI公司的布鲁斯·罗宾逊(Bruce Robison)利用遥控操作的潜艇(ROV),即无人驾驶的机器人潜艇,拍摄到了洪堡鱿鱼在加利福尼亚海岸附近活动的画面。
虽然ROV可以记录鱿鱼的皮肤图案,但摄像机所需的光线不足,无法记录它们细微的发光,因此研究人员无法直接测试鱿鱼的背光假设。相反,他们在对捕获的鱿鱼的解剖研究中发现了支持这一观点的证据。
利用ROV拍摄的视频,研究人员分析了单个鱿鱼在进食和不进食时的行为。他们还注意到,这些行为是如何随着周围其他鱿鱼数量的增加而改变的——毕竟,如果是和朋友说话,而不是和一大群听众说话,人们的交流方式是不同的。
这段视频证实,鱿鱼的色素沉着模式似乎与特定的环境有关。有些图案非常详细,足以说明鱿鱼可能在传达精确的信息,例如:“那边的那条鱼是我的。”也有证据表明,它们的行为可以被分解成不同的单元,鱿鱼可以重新组合形成不同的信息,就像字母表中的字母一样。尽管如此,研究人员强调,现在下结论说鱿鱼的交流是否构成了一种类似人类的语言还为时过早。
“现在,就在我们说话的时候,深海里可能有鱿鱼在互相发送信号。”斯坦福大学霍普金斯海洋站丹尼实验室的成员Burford说,“谁知道它们说的是什么样的信息,基于这些信息它们会做出什么样的决定?”
尽管这些鱿鱼在昏暗的光线下能看得很清楚,但它们的视力可能不是特别敏锐,因此研究人员推测,这些发光器官通过增强皮肤图案的对比度,帮助鱿鱼进行视觉交流。他们研究了这一假说,绘制了美洲大赤鱿身上这些发光器官的位置图,并将其与这些动物身上最详细的皮肤模式进行了比较。
他们发现,发光器官最密集的区域——比如鱿鱼眼睛和鳍薄边之间的一小块区域——与那些图案最复杂的区域相对应。
类似外星人
自从鱿鱼被拍摄以来,ROV技术已经发展到可以在下一次在加利福尼亚看到鱿鱼时直接看到其背光假设。Burford还想创造一些虚拟的鱿鱼,这样团队就可以在真实的鱿鱼面前进行投射,看看它们是如何对网络鱿鱼的模式和动作做出反应的。
到目前为止,研究人员对他们的发现感到很兴奋,但他们渴望在深海做进一步的研究。尽管研究生活在深海中的居民可能是一项艰巨的任务,但这项研究仍有可能产生新的认识,即鱿鱼是生活在这个外星世界中的疯狂生物,但与我们有很多共同点,即它们生活在团体中,它们是社交团体,它们谈论生活的运作方式。
“我们对彼此都是这样。” Burford说,“研究它们和其他深海居民的行为对于了解生命如何在陌生环境中生存是很重要的,但它也更广泛地告诉我们在我们自己的星球上的极端环境中使用的策略。”
上不了blogspot,谁帮我发一下这上面的原文。
四种巨大的鱿鱼(Big Squids)3-29-2013
四种巨大的鱿鱼(Big Squids)3-29-2013依照行政院农业委员会水产试验所全球知讯网的资料:现存的头足类动物(Cephalopods)共有43科149属685种,其中以鱿鱼占大部分,计有23科200~230种。文字来源:依照中文维基百科:头足纲(Cephalopoda)是软体动物门的一个纲。化石种类在一万种以上,现仅存786种,主要是各类乌贼和章鱼。头足纲动物为全部海生,肉食性,身体两侧对称,分头、足、躯干三部分。头部发达,两侧有一对发达的眼。足著生於头部,特化为腕和漏斗,故称头足类。文字来源:跟据两份不同来源的资料显示,软体动物门头足纲的动物种类大约在700~800种之间,而鱿鱼类(squids)约有250~300种左右。 试举其中体长超过2公尺的四种巨大鱿鱼依其重量大小来排列讨论:一、大王酸浆鱿鱼(THE COLOSSAL SQUID学名:Mesonychoteuthishamiltoni))为头足类动物鱿鱼中最大的一种。 大王酸浆鱿鱼全球捕获的标本,不到十件。目前,最大最完整的标本是2007年2月纽西兰渔船於南极Ross sea捕捉雪露鱈鱼(Patagonian toothfish)时无意捕获,重达495Kg的一只庞然大物,跟著雪露鱈鱼被拉上船,真的如谚语所说的:「螳螂捕蝉,而不知黄雀在後。」,不过这里的「螳螂」可是一只超级巨大的「雌性幼年大王酸浆鱿鱼」。 鱿鱼专家估计它只是一只幼年的雌大王酸浆鱿鱼,成年後的个体有多重,目前只能估测,因为没有实际的标本可供依循。 495公斤的惊人体重仍属幼年鱿鱼,鱿鱼专家估计成体可能超过1,000公 斤。 自然栖所仅存在於南极海域。 图1.为捕获幼年雌大王酸浆鱿鱼时的照片。 图2.为制成的标本,现保存於纽西兰威灵顿国立自然科学博物馆中。 图1. 南极Ross sea捕捉雪露鱈鱼(Patagonian Toothfish)时无意捕获的495公斤重幼年大王酸浆鱿
图2. 幼年大王酸浆鱿鱼,现保存於纽西兰威灵顿国立自然科学博物馆中(威灵顿Te PaPa国家博物馆)。
图3. 像许多鱿鱼般,大王酸浆鱿鱼具有发光器官(Light Organs or Photophores),大王酸浆鱿鱼的发光器官,位於眼球後上方,呈长条状。
二、大王鱿鱼(THEGIANT SQUID学名:Architeuthis) 英文维基百科上说雌性大王鱿鱼最长13公尺;雄性大王鱿鱼最长10公尺;大王酸浆鱿鱼则估计是14公尺,这样的说法,该是较保守的估计。(英文版维基百科的大王鱿鱼长度和重量的参考来源,应是来自纽西兰籍的一位鱿鱼专家Dr. Steve O’Shea 2003年的论文。) 也有很多网页引用以下的文献,其中提及最长的大王鱿鱼长18公尺:Clarke, M. R. 1969 A review ofthe systematics and ecology of oceanic squid. Advanced Marine Biolology 4, 91–300. 伦敦自然历史博物馆达尔文中心的资料:大王鱿鱼雌性成体约15公尺长;雄性成体约10公尺长。 但也有些国内国外的网页,说大王鱿鱼最长超过20公尺,那可能就有点言过其辞了。 英文维基百科有一份资料,名称叫《List of Giant Squid Specimens andSightings》将1545年~2011年8月数百件大王鱿鱼的标本(Specimens)全部做了整理归纳,最後的看法跟英文维基百科一样:
大王鱿鱼最长的身体长(Maximum Body Length)
雌大王鱿鱼 13公尺
雄大王鱿鱼 10公尺
大王鱿鱼之所以如此长,主要是由於它有两根占了身体总长度三分之二的觅食触腕(Feeding Tentacles)。图4. 大王鱿鱼之所以如此长,主要是由於它有两根占了身体总长度三分之二的觅食触腕(Feeding Tentacles)。
大王鱿鱼以及大王酸浆鱿鱼两种鱿鱼的异同列表如下:
项 目 (Items) 大 王 鱿 鱼 大 王 酸 浆 鱿 鱼
学 名 (Latin name) Architeuthis Mesonychoteuthis hamiltoni
俗名 (Common name) Giant squid Colossal squid
长 度 (Length) 约10~13公尺 约14公尺
重 量 (Weight) 约200~300公斤 约500公斤以上
眼 球 大 小 (Dimension of eyeball) 约25~30公分 或排球大小 约35公分 或餐盤大小
发光器官(Light Organs Photophores) 不详 有,位於眼睛上方
分 布 全 球 南 极 海 域
栖 所 (Habitat) 约500~1500公尺之深海 约500~2000公尺之深海
触 腕(Tentacles) 上 有 吸 盤 上有能旋转之倒钩
法国巴黎自然历史博物馆,将纽西兰水纹及大气研究所送的6.2公尺长,名称为「Wheke」的大王鱿鱼,脱水注入树脂(resin),制成独树一格的大王鱿鱼标本,於2008年3月28日公开展示,这是全球首次将大王鱿鱼标本如此处理,可是也因为脱水塑化(plastinated)的关系,标本缩短了2.5公尺,除了此一缺点外,不需保存液,与观众之间零距离,似乎是展示大王鱿鱼的一种不错的选择。图5. 法国巴黎自然历史博物馆中塑化展示的大王鱿鱼「Wheke」。
三、Taningia Squid1. 目前捕获最大的标本:外套膜(mantle)1.7公尺─这已是成人的身高了! 全长2.3公尺,体重161.4公斤。图6. Taningia 鱿鱼(Taningia danae)的标本。2. 一般的鱿鱼十只触腕(tentacles),Taningia鱿鱼成体只有8只触腕。3. Taningia鱿鱼拥有深海动物最大的发光器官(Light Organs=Photophores), 位於两只触腕上,约柠檬大小。
图7. Taningia鱿鱼拥有深海动物最大的发光器官(Light Organs= Photophores),位於两只触腕上,约柠檬大小。四、洪堡鱿鱼=红色魔鬼(Humboldt SquidDosidicus gigas) 1. 洪堡鱿鱼自然栖所与在东太平洋洪堡寒流海域相关而得名,它们体型庞大,最大可达2.1公尺,以捕食其它海洋动物为生。
图8. 起源自南极的东太平洋洪堡寒流(Humbolt Current)。图片来源:
2.洪堡鱿鱼习惯成群捕食,数量高超过1000只,它们通过快速变化自己身体的 颜色,和同伴相互交流。科学家认为洪堡鱿鱼智力发达,而且具有复杂的交 流方式。图9.洪堡鱿鱼(Humboldt Squid)正在喷射墨汁。图片来源:
3. 洪堡鱿鱼的每只触腕(tentacles)上都布满了几丁质(chitin)的吸盤(suckers),可以将猎物轻松地拉近喙(beak)里。在捕食时用上所有的触腕,通常10只触腕会形成圆锥状快速向前接近目标,当距离达到攻击范围,它们会张开8条的触腕,对目标形成包围网,剩下的两条带有几丁质吸盤的触腕,则继续伸长。当伸长的两条触腕抓到猎物後,迅速将其拉回至喙中。4. 洪堡鱿鱼跟大王鱿鱼一样具有3个心脏、血球内含著血蓝素(hemocyanin)之蓝色血液,沟通方式之一,是使用它们位於皮肤上的发光器官。5. 白天最深可潜至1,000公尺海深觅食;晚上则位於海面,是一种垂直迁徙(verticalmigration)的动物。
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