【科普专栏】海底星空:鱼类集群行为构成的浪漫景象

当这些光芒在涡旋集群的鱼群鳞片上形成漫反射,就会呈现出璀璨的星空般美景。海底星空不仅是大自然的奇观,也是海洋生物的生命表现和生态环境的体现。

▲电影《消失的她》中的“海底星空”

在生物学意义上,集群行为不仅可以减少饵料鱼被捕食鱼发现的概率,而且还会减少已被发现的饵料鱼遭到捕食鱼成功捕杀的概率。也许我们会认为,由几千尾甚至几万尾鱼组成的鱼群十分显眼,但实际上,在浩瀚的海洋中,一个鱼群并不比一尾单独的鱼更容易被捕食鱼发现。这是因为鱼群所处环境的光学特性。

由于海水中悬浮微粒对光线的吸收和散射,物体在水中的可见距离是非常有限的,即使在特别清澈的水中,物体的最大可见距离也只有大约200米,而且这个距离与物体的大小无关。假如鱼群的个体数为1000尾,对其中的一尾鱼来说,被发现的概率仅为这1000尾鱼分散时的千分之一。由此可见,鱼群组成的个体越多,个体鱼被发现的概率也就越小。

在长期的进化过程中,处于开阔水域中的小鱼为了应付海中缺乏遮蔽物的不利环境,便一尾跟着一尾,相互遮挡,从而形成了群体。当它们受到攻击时,鱼群会变得更加密集。此时,捕食鱼也许会把小鱼组成的密集鱼群看成“庞然大物”,这样一来,小鱼遭受攻击的机会就会大大减少,虽身处险境却安然无恙。对数量众多的小鱼来说,“成群结队”能够增加安全系数,保证它们在“大鱼吃小鱼”的环境里生存和发展。

此外,集群行为在鱼类的生活中还具有其他各种各样的作用。

首先,与单独的个体鱼相比,鱼群对不利环境变化有较强的抵抗能力。这种集团抵抗机制是由鱼体表所分泌的黏液决定的。集群行为不但能增强鱼对毒物的抵抗力,而且还能降低鱼的耗氧量。

从水动力学的观点来看,鱼在水中集群游泳可以节省个体鱼的能量消耗,游泳中的鱼所产生的涡流能量可以被紧跟其后的其他鱼所利用。因而,鱼群中的个体鱼就可减少游泳所消耗的能量,顺着涡流的推力不断前进。

科学家发现,集群行为在鱼类的洄游过程中也有一定的适应意义,甚至平常单独生活的鱼在洄游时也集结成群。集群性的鱼类也许能更快找到洄游路线,因为较易发现某些定向标记。而集群行为在产卵时的作用也很明显,同一种鱼只有在同一场所集群,才可能使卵子和精子有足够大的相遇机会。而且许多个体鱼聚集在一块进行交配、产卵,在遗传因子扩散方面也起到了某些作用。

来源:科普山东返回搜狐,查看更多