魚耳石：小“石頭”有大作用

不知道大家有沒有這種經(jīng)歷，在吃魚的時候會發(fā)現(xiàn)魚頭里面有像小石頭一樣的東西，這就是今天要給大家介紹的一種存在于魚體中的特殊組織——耳石。

燈光下的耳石|eustatic/Flickr

耳石，是一種礦化組織，存在于硬骨魚類的內(nèi)耳膜迷路中，主要成分為碳酸鈣，它的功能與身體平衡和聽覺作用息息相關(guān)[1]。魚類一般有三對耳石，即矢耳石、星耳石和微耳石，它們分別位于球囊、聽壺和橢圓囊中[2]。不同魚類的耳石大小差異明顯，例如在石首魚科的魚類中，耳石通常比其它常見魚類要大得多。

魚類耳石位置示意圖（A：耳石的位置；

B：耳石位置的3D結(jié)構(gòu)）|文獻[3]

舌鰨和小黃魚耳石的差異|文獻[1]

介紹完耳石的結(jié)構(gòu)和分類情況，下面再說說耳石的藥用價值和科研價值。

一、耳石的藥用價值

我國古代的《日華子本草》、《千金方》、《本草綱目》等很多醫(yī)書，都對石首魚耳石的藥效有過記載?！度杖A子本草》提到“取腦中枕燒為末，飲下治石淋。”，藥王孫思邈在《千金方》中提到：“石首魚頭石，化石，通淋，消炎?！庇纱丝梢?，石首魚耳石的功效主要是利尿通淋，排石，清熱解毒。

二、耳石的科研價值

耳石的科研價值主要基于對其形狀和微結(jié)構(gòu)的研究，我們先來了解下耳石的形狀。不同魚類的耳石形狀差異較為顯著，橢圓形的較為常見，其它還有三角形甚至是不規(guī)則的形狀。

耳石的不同形狀|文獻[4]

通過對耳石形態(tài)的研究，科學家們建立了一套用于魚類種群鑒定的方法。其原理就是基于魚類耳石的二維輪廓具有物種的特異性，通過對耳石輪廓各項指標的比較分析，可以較為準確地判斷魚的種類[5]，尤其是在識別長相近似的魚類或是無法測量身體形態(tài)參數(shù)的情況下，耳石的優(yōu)勢就體現(xiàn)出來了。

用于種群識別的耳石參數(shù)|文獻[5]

介紹完耳石的形狀，我們再來看看它的微結(jié)構(gòu)研究有何實際應用？科學家們通過對耳石日輪和微化學成分的分析，可以在魚類年齡鑒定、生長信息獲取和元素指紋建立等方面起到重要作用。

（一）年齡鑒定

耳石相對于鱗片、鰭條、鰓蓋骨等年齡鑒定材料，具有很多優(yōu)點，例如受外部環(huán)境影響較小，保存時間較長等。因而成為生活史事件的永久記錄形式，也被認為是鑒定魚類年齡的可靠材料[6]。此外，科學家們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)魚類從孵化開始都會有規(guī)律性地形成輪紋。在此基礎(chǔ)上，可以有效解決低齡幼魚的年齡鑒定問題，極大地推動魚類早期生活史的研究。

21日齡骨唇黃河魚仔魚的矢耳石|文獻[7]

（二）獲取生長信息

有了鑒定魚類日齡的技術(shù)手段后，可以開展一系列相關(guān)的研究。例如，當已知個體的日齡和體長時, 就能得到種群生長曲線，從而推算出某個群體的生長規(guī)律。此外，由于生活環(huán)境的變化，耳石上的輪紋間距會產(chǎn)生變化，尤其在魚類的初次攝食、洄游遷移和放流過程中都會在形成特殊的標記輪[8]。這種現(xiàn)象有助于人們研究魚類生活史中的突發(fā)事件，從而對魚類的特殊行為或者重要發(fā)育階段有更深入地了解。

黑色箭頭示耳石上的標記輪|文獻[8]

（三）元素指紋的應用

在魚的整個生命過程中，水體中的化學元素會源源不斷地沉積在耳石中。因此，通過借助質(zhì)譜分析等方法，準確建立魚類耳石的元素指紋后，我們就可以推測出魚類從孵化到死亡所經(jīng)歷的生長環(huán)境變化。目前，元素指紋的研究主要基于耳石上Sr和Ca的含量變化。因為魚類從海水到淡水生活后, 耳石中的Sr/ Ca比率將會急劇下降[9]。這對于研究洄游性魚類的環(huán)境歷程，描繪它們的洄游路線等問題有很大的幫助。

日本鰻鱺不同生活環(huán)境的Sr/Ca變化情況|文獻[10]

綜上所述，魚類小小的耳石上面居然隱藏了這么多秘密，相信通過對耳石研究的逐步深入，將會對魚類的生活習性和行為方式有更加清晰的認識，更有助于對我們所關(guān)注的瀕危魚類種群開展有針對性的保護工作。

作者：魏凱