在水里會(huì)淹死的魚：世上唯一能讓自己懷孕生下克隆體的脊椎動(dòng)物

明明是魚，卻能離水上岸生活數(shù)月，呆在水里太久甚至?xí)退?。這種奇葩魚也是脊椎動(dòng)物中唯一一種可以通過自己給自己受精的方式生下自己的復(fù)制品的動(dòng)物。今天我們就來認(rèn)識(shí)一下這種可能還原了人類祖先上岸過程的物種——紅樹林鳉。

紅樹林鳉（Rivulus marmoratus）圖片來源：wikipedia

紅樹林鳉（Rivulus marmoratus）也叫斑紋隱小鳉，它們是只生活在紅樹林的美洲特產(chǎn)。這種魚身材小巧玲瓏，成年后也只有6-7厘米長，因?yàn)檫m應(yīng)性強(qiáng)好養(yǎng)活，它們經(jīng)常被當(dāng)作魚缸里的背景魚。

雖然紅樹林鳉最早是在1880年被記錄下的，但是直到1961年它們才得到科學(xué)研究。實(shí)際上到目前為止人類對(duì)它們的了解也只能算是皮毛，其中一個(gè)大問題就在于在很長一段時(shí)間里，人類在野外找不到它們的蹤影。

野生的紅樹林鳉一生都生活在美洲和加勒比海小島上紅樹林的死水塘里。這些小水塘?xí)r不時(shí)地會(huì)干涸，完全不像能住魚的樣子。因此在野地考察的研究者們一直不明白當(dāng)這些死水干涸時(shí)紅樹林鳉死哪兒去了。

紅樹林生態(tài)系統(tǒng)。圖片來源：britannica

在30年前，這個(gè)神秘的問題有了答案。1991年，佛羅里達(dá)瀕危土地計(jì)劃（Environmentally Endangered Lands Program）的生物學(xué)家 Scott Taylor 和同事在中美洲的伯利茲做野外考察任務(wù)時(shí)踢了一腳一條1.5米長、直徑為9厘米的爛木頭，結(jié)果里面摔出了100多條紅樹林鳉。

2019年比利時(shí)那慕爾大學(xué)的研究者 Frédéric Silvestre 從佛羅里達(dá)紅樹林的爛木頭里剝出了紅樹林鳉。

后來，他們?cè)诼淙~下、椰子殼里，甚至在人類丟棄的啤酒罐里找到了紅樹林鳉。就這樣，他們意外地發(fā)現(xiàn)紅樹林鳉是首個(gè)能上岸居住在木頭里的兩棲魚類。后來他們把這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在2008年的 The American Naturalist 上。

加拿大圭爾夫大學(xué)的生物學(xué)家 Patricia Wright 指出，紅樹林鳉的生存環(huán)境和幾百萬年前動(dòng)物首次登陸時(shí)的海洋生態(tài)環(huán)境類似。它們可能還原了陸地動(dòng)物的元祖首次注冊(cè)登錄離岸賬號(hào)時(shí)的情形。

其實(shí)，除了紅樹林鳉，也有一些魚可以短暫離水生活，而至少有60種硬骨魚是兩棲的。比如東南亞的蟾胡鯰（Clarias batrachus）就可以在旱地上彈幾個(gè)小時(shí)。澳洲、非洲和南美的肺魚也可以離水生活數(shù)月，不過這種技能只能在肺魚進(jìn)入待機(jī)模式時(shí)才能調(diào)用。

能在地上爬6天的澳洲攀鱸。

可是，紅樹林鳉可以上岸生活至少66天，而且它們的代謝率并不會(huì)因?yàn)殡x水而下降。目前沒有其他魚類能像紅樹林鳉這樣離水活蹦亂跳兩個(gè)月這么久。研究者們甚至觀察到，因?yàn)橐呀?jīng)升格為兩棲動(dòng)物，如果長時(shí)間呆在水下，紅樹林鳉實(shí)際上會(huì)淹死。

當(dāng)水源枯竭時(shí)，它們會(huì)自行搬家，躲到樹洞里或螃蟹洞里自閉宅居。上岸后，它們的鰓就不再活動(dòng)。它們的背部有密集的毛細(xì)血管，呼吸和撒尿（排氨）主要靠背部的皮膚完成。它們也在離水環(huán)境中產(chǎn)卵，它們的胚胎也可以在沒有沒入水中的情況下發(fā)育成熟。

紅樹林鳉的分布。Global Biodiversity Information Facility

研究者們認(rèn)為，上岸躲到爛木頭里也是紅樹林鳉的生存優(yōu)勢(shì)，因?yàn)闋€木頭可以被狂風(fēng)大浪打到遠(yuǎn)處，有助于紅樹林鳉擴(kuò)大領(lǐng)土范圍。實(shí)際上，紅樹林鳉的分布范圍確實(shí)比其他美洲沿海魚種要大，它們出沒的緯度跨52經(jīng)度跨91度。

作為唯一一種能上岸生活的魚，紅樹林鳉還賊擅長疊buff——它們能適應(yīng)各種高鹽高溫高臭高毒的螺螄粉式的極限環(huán)境。

因?yàn)檠睾＜t樹林里潮起潮落，紅樹林鳉除了要忍耐退潮時(shí)的干旱，還要忍受退潮時(shí)的鹽分的腌漬。紅樹林鳉能耐受鹽度達(dá)到千分之80的鹵汁般的水（一般海水的鹽度在千分之30到35之間）。硬骨魚主要是靠能分泌氯離子的氯細(xì)胞防止變成咸魚的，而紅樹林鳉的氯細(xì)胞的能力甚至比海魚都強(qiáng)。

在紅樹林鳉居住的伯利茲的紅樹林中，氨的水平也超過一般魚類的耐受水平。它們對(duì)溫度的適應(yīng)力也超過普通熱帶魚，7-38攝氏度的水溫對(duì)它們來說都沒問題。

此外，紅樹林鳉也能忍受其他魚類無法承受的高濃度的的硫化氫。在海洋和紅樹林環(huán)境中，硫化氫普遍存在，而且對(duì)魚有毒性。曾去紅樹林玩耍的人會(huì)注意到里面莫名的屁臭，這就是硫化氫的簽名。硫化氫除了有直接毒性，還會(huì)消耗氧氣，造成缺氧。

2012年研究者 Andy Turko 拍到從伯利茲紅樹林的螃蟹洞里出來的紅樹林鳉。

可是紅樹林鳉就好這口公廁般的酸爽，它們最喜歡挑沒什么魚能忍的臭水溝生活，而且是時(shí)不時(shí)會(huì)干涸的臭水溝，不喜歡住在一直有水又干干凈凈的地方。比如在佛羅里達(dá)的紅樹林渾濁的泥水塘里，紅樹林鳉是最常見的魚。就在這樣陰間的環(huán)境里，紅樹林鳉還不容易生普通硬骨魚容易生的皮膚病。

這種生存模式超過了一般人，甚至研究者們對(duì)魚類的普遍定義，難怪人們?cè)`認(rèn)為紅樹林鳉魚口稀少。而因?yàn)檫@個(gè)誤會(huì)，1999年紅樹林鳉被美國國家海洋漁業(yè)局列為 species of concern（值得關(guān)注的物種）。不過現(xiàn)在國際自然保護(hù)聯(lián)盟（IUCN）將其列為無危物種。

如果上面的描述已經(jīng)刷新了你對(duì)魚的認(rèn)知，那么準(zhǔn)備接受另一個(gè)震碎三觀的事實(shí)吧：紅樹林鳉是已知脊椎動(dòng)物中唯一能夠單體生娃——自體受精的。

自體受精的前提是雌雄同體。你沒看錯(cuò)，紅樹林鳉不僅雌雄同體，還能自體受精。它們的這兩種技能是在20世紀(jì)60年代被發(fā)現(xiàn)的。它們體內(nèi)同時(shí)具有卵巢和睪丸，而且還用自己的精子給自己的卵子受精，生出自己的克隆體。諾亞要是帶紅樹林鳉上方舟，隨手撈一條丟馬桶里就夠了。

根據(jù)2009年發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）上的一項(xiàng)研究，紅樹林鳉的自體受精率高達(dá)97%，而且它們獲得自己和自己結(jié)婚這種能力的歷史至少有數(shù)十萬年了。

在魚類中雌雄同體并不罕見，但是自體受精卻相當(dāng)異常，因?yàn)樽泽w受精面臨的挑戰(zhàn)比近親繁殖還難纏：自體受精不僅會(huì)帶來嚴(yán)重的近交衰退問題，還會(huì)造成卵子和精子生成中的激素沖突。紅樹林鳉是如何成功的現(xiàn)在大家還不清楚，但肯定是值得學(xué)習(xí)的。

然而，參差多態(tài)是幸福的本源，紅樹林鳉也踐行這一點(diǎn)：紅樹林鳉也有和其他個(gè)體生娃的備用方案。

有時(shí)在特殊條件下，紅樹林鳉中會(huì)出現(xiàn)一些奇行種——純爺們的紅樹林鳉。雄性紅樹林鳉以前也是雌雄同體的，后來就把卵巢吸收了，只剩下睪丸。有純漢子在的情況下，普通雌雄同體的紅樹林鳉就可以和它們進(jìn)行異體繁殖，也就是異體異性戀。

雌雄同體的紅樹林鳉（上）和兩種雄性，中是隱性雄性表型，下是常見雄性表型。圖片來源：（DOI）10.1086/700697

在純漢子較為罕見的佛羅里達(dá)和巴哈馬地區(qū)，紅樹林鳉大都自己一個(gè)人自戀懷孕生娃。而在中美洲的伯利茲，純漢子的含量稍微高一些，那里大約一半的紅樹林鳉能囍提男友。

這個(gè)過程?♂也平平無奇。Taylor 曾經(jīng)把五彩斑斕的伯利茲的雄紅樹林鳉和雌雄同體的紅樹林鳉放在一起，結(jié)果它倆就開始上演典型的鳉魚求偶動(dòng)作大戲，也就是身體纏繞在一起進(jìn)入震動(dòng)模式。

圍觀紅樹林鳉多年的 Taylor 表示：“這可能是世界上最酷的魚，因?yàn)樗鼈儾粌H有奇特的繁殖方式，還不符合魚通常的行為標(biāo)準(zhǔn)?！?/span>

常常自妻，偶爾妻人。