深海走路魚

深海走路魚

你知道嗎,這世界上有種特殊的魚不僅會游來游去,還能用「走」的。 這些怪魚不僅只靠尾鰭划水,還能用細長肢體在海底自在移動, 乍看之下像是隻披著魚皮的巨型明蝦在海床散步。

文/郭毓璞

●水族館明星&神祕裝甲車

所謂會走路的魚可分成兩類,是非常相近的親戚。一類是生活在淺海的角魚科(Triglidae,也稱魴鮄科),像屏東海洋生物博物館展示過的東方飛角魚(Dactyloptena orientalis)或棘黑角魚(Chelidonichthys spinosus),主要在近海沙地滑行並開合胸鰭,宛如展翅般在水裡滑翔,是被稱為海中知更鳥(sea robin)的水族明星。

另一類則是住在水深400公尺無光層的黃魴鮄科(Peristediidae),全身包覆著硬骨板與棘刺,有個帥氣的別稱叫做裝甲海魴。過去海底拖網採集到牠們時,海底與水面巨大的壓力差異把牠們擠爛,人類以前只能看到泡在福馬林裡的死標本,沒人親眼看過牠們活著時如何在海床上蹓躂。

●鰭條演化長腳 還能當舌頭

很多人看照片影片,可能會直覺地認為這些魴鮄優游移動的軟腳棒相當於章魚用觸手爬行,這其實是嚴重的誤解。事實上從演化生物學和解剖學來看,這些腳棒是由胸鰭最前方的鰭條分化出來的,跟人類四肢發育的基因同源。例如卡羅來納鋸魴鮄(Prionotus carolinus)的鰭條末端居然演化成鏟子形狀,能在沙地中「動手」挖晚餐來吃。

而卡羅來納鋸魴鮄的特技不僅於此,2024年有科學家研究發現牠們的腳居然具備舌頭的功能,上面布滿類似舌頭味蕾的乳突。當牠們在沙地漫步時,腳尖能直接品嚐埋在泥沙裡的蛤蜊或蠕蟲釋放出的氨基酸等化學訊號,邊走邊嚐鮮。

論文作者之一、美國哈佛大學的分子生物學家貝洛諾(Nicholas Bellono)表示:「這種用長出腿的相同基因,把鰭發育成類似四肢的魚,然後又重新利用這些腿來尋找獵物,還使用和我們舌頭感知食物所用的相同基因,實在太狂了。」

●無人機鏡頭 拍到海底漫步

過去科學家對魴鮄「彷彿在走路」的研究全靠觀察實驗室水槽或水族館裡的淺海角魚,對深海這些裝甲海魴的野外生活樣貌完全是一片空白。最近,中國中山大學團隊利用探索二號載人潛水器深海勇士號與遙控無人載具海琴號,在南海仙貝海山水深近400公尺的海底,拍到了狹角叉吻魴鮄(Scalicus engyceros)靈活移動的珍貴影像。

這項發現對科學家雖不是新鮮事,卻創下了魚類行為觀察的新紀錄。團隊公布的影像顯示牠們不但能像螃蟹一樣側著走,還能倒退嚕,展現罕見又高明的底棲移動技巧。隨著無人機科技的持續進展,這種直接在深海棲地進行現地攝影的技術,讓科學家擺脫了只能從標本推測行為與生態的困境,有望成為了解深海生物行為與遷徙的重要工具。

⊚生活放大鏡

●行李箱萬向輪 全向移動科技

關鍵概念/什麼是「全向移動」?

大部分魚類游泳時,需要依靠尾鰭擺動產生推力,並彎曲身體來改變方向。然而南海首次以影像實際紀錄的狹角叉吻魴鮄卻顛覆了這種常識:牠利用胸鰭前方特化的獨立游離鰭條作為「腿」,配合展開如平台般的胸鰭維持平衡,創造出無需轉動身體就能直接往前、往後、甚至「橫向走」的能力。

這種不需要靠大轉彎就能直接往任意方向平移的運動方式,在現代工程學中被稱為全向移動(omnidirectional motion)。

生活觀察/身邊的「全向移動」夥伴

不需轉向即可平移的邏輯:

①行李箱與辦公椅的「萬向輪」:拖拉行李箱或推動辦公椅時,底部的輪子能隨施力方向自由轉動,讓物體不必大迴轉就能直接側移或倒退。

②機器人與物流車的「麥克納姆輪」(Mecanum wheel):在自動化工廠或行走競賽機器人上,工程師會在輪子表面安裝許多斜向小滾子。機器人或車子不必裝設轉向機構,只要控制四個輪子的旋轉方向與轉速差,就能隨意橫移或斜向平移。

原文出自《好讀周報》893期