地球上的一些鱼以其赫拉克勒斯般的力量和奇特的视觉而闻名。而对于身长不到一英寸的脑形鳑鲏鱼(Danionella cerebrum),它们引以为傲的是响亮的声波。根据2月26日发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一项研究,这种属于鲤科的小鱼发出的声音,在328英尺(约100米)外,比起飞的飞机声音还要大。
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脑形鳑鲏鱼(Danionella cerebrum)是一种小巧半透明的鱼,于2021年首次在缅甸南部和东部的浅水浑浊山区溪流中被发现。它拥有已知最小的脊椎动物大脑,但在制造噪音方面,它却能与其他各种大小的动物一较高下。小虾蛄能发出高达250分贝的噼啪声,而大象则用象鼻发出高达125分贝的声音。
“这种小鱼可以在10至12毫米(约0.4英寸)的距离内发出超过140分贝的声音,”该研究的合著者、德国森肯贝格自然历史博物馆鱼类学家Ralf Britz在一份声明中表示。“这相当于人类在100米(328英尺)外听到的飞机起飞时的噪音,对于如此小巧的动物来说,这是非常不寻常的。”
脑形鳑鲏鱼(Danionella cerebrum)的惊人发声能力来自其发声器官,该器官有助于它们通过浑浊的水域相互交流。一个国际研究团队通过拍摄水箱中鱼群的高速视频,观察了这种特化肌肉是如何工作的。它由鼓膜软骨、特化的肋骨,甚至一些抗疲劳肌肉组成。
为了发出声音,它会用鼓膜软骨敲击一个充气的器官——鱼鳔,这个器官帮助它们在水中保持浮力。这种敲击会产生高低频率的快速脉冲。高频脉冲是通过交替模式压缩鱼鳔的左右两侧产生的。低频脉冲则通过重复按压鱼体同一侧产生的。根据研究,目前已知没有其他鱼类能够通过重复的单侧肌肉收缩来产生声音。
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研究团队推测,在非常黑暗和浑浊的环境中雄性之间的竞争促成了这种特殊发声器官的发展。了解脑形鳑鲏鱼(Danionella cerebrum)的非凡适应性,有助于科学家们更深入地了解动物的运动以及不同物种使用的各种推进机制。
像斑马鱼(zebrafish)这样的透明鱼类,常常被用作生物医学研究的模型生物,因为科学家们可以轻松地研究它们透明的器官和幼体。脑形鳑鲏属(Danionella genus)的鱼类,如脑形鳑鲏鱼(Danionella cerebrum),为科学家们提供了类似的机会,可以比较不同物种之间发声机制的差异。
“其他脑形鳑鲏鱼(Danionella)物种发出的声音尚未得到详细研究,”研究团队写道。“了解它们的发声机制有何不同,以及这些差异与进化适应的关系,将非常有趣。”