海洋中最高效的猎手演化史上的奇葩唯一由雄性负责怀孕的动物

在沿海飘荡的海草丛中,隐藏着一只小型海洋动物,它长着一张马脸,尾巴如同猴子一般缠绕在水草上,肚子高高鼓起,它是一只雄海马。这只雄海马反复地伸直和弯曲身体,收缩肌肉,突然一团小东西从雄海马的肚子里喷射了出来。

这些小东西,正是海马的孩子,与其它动物不同,海马是世界上唯一一种由雄性来孵化和生育后代的动物。在雄海马的肚子上和袋鼠一样有一个育儿袋,在交配时,海马夫妇会贴在一起,雌性海马会将多达1500颗卵排入雄海马的的育儿袋中,并完成受精。

科学家们一开始以为雄海马只是装着这些受精卵直到它们孵化,但后来科学家们发现,事情远没有那么简单。这些受精卵会嵌入育儿袋内部的皮肤。而雄海马会通过血管给这些胚胎提供免疫保护,气体交换、调节渗透压和废物运输。这个育儿袋就像是哺乳动物的子宫。

通俗点说就是雄海马还要负责“怀胎十月”,当然它们的孕期比人类要短得多,只有2个多月。完成分娩的雄海马已经精疲力竭,但在繁殖季节,它们在几个小时或几天之内就会再度进行交配。

海马为什么与其他的动物大相径庭,由雄性进行产子呢?这还要从它们本身说起。

虽然海马叫做“马”,但它却是一种鱼,只不过它身上的鱼类特征非常的不显眼,只有头上的鳃和胸鳍,以及背上的背鳍能够看出一点鱼类的痕迹。

别的鱼都拿背鳍当做平衡器,但海马偏偏把背鳍当做移动的主要动力,加上它们体型很小,最大的海马也只有36厘米,而最小的甚至只有1.2厘米。

它们的游泳速度可以说是鱼类中最慢的了,一分钟也只能游出1到3米。而据吉尼斯世界纪录记载,世界上游泳最慢的鱼类是海马家族中的小海马,最快速度是每小时1.5米,非常离谱。

在茫茫大海中,海马想遇到异性同类的几率并不高,特别是雄性海马,它的活动面积只有雌性的百分之一。所以野生环境中的海马夫妇基本不会分开。但这就带来了一个问题,如何确保种族的繁衍呢?

海马游泳速度太慢,很容易被其他动物捕食,小海马成年的几率只有1%,这还是小海马在父亲体内已经发育成熟,刚出生就能生活自理的情况。

海马在这种情况下选择了增加生育的次数。但雌性产生卵子本身就会消耗大量的能量,后续的孕育就更耗费能量了。为了均摊成本,雄海马就接过了“怀胎”的重任,而雌海马在丈夫怀孕这段时间内又会产生卵子,等到雄海马生下小海马后没多久,它们就又能再次进行繁育。

作为一种鱼,海马实在是显得异常奇怪,不仅长相和鱼差别巨大,还是唯一一种直立游泳的鱼,它为什么会进化成这样呢?

这还要从它们的食物开始说起,别看海马个头不大,但它们却是一种肉食动物。它们的食物是海洋中的一种浮游生物——桡(ráo)足类动物。这些小东西虽然肉眼不可见,却是海洋中重要的组成部分,养活了无数的滤食性鱼类,而海马就是其中最为高效的猎手。

桡足类动物虽然小,但也不甘心被各种鱼类肆意捕食。因为鱼类游动时会产生水流的波动,于是桡足类动物便进化出了极为灵敏的震动感受器,让它们能够在猎食者靠近前的一瞬间做出反应,将自己弹射出去。

与海马不同,这些桡足类动物可以说行动如飞,在一秒之内就能逃出自身体长500多倍的距离,要知道即使是陆地速度之王猎豹,每秒跑过的距离也只有自身长度的30倍。

面对这种情况,大部分鱼类选择将自己的嘴巴拉大来捕食这些桡足类,打个比方就像是孙悟空能一个跟头十万八千里,也跑不出佛祖的五指山,只要嘴巴足够大,那就随便桡足类蹦跶。

但是海马却选择了另一条道路——偷袭。海马没有胃,无法储存食物,它们一天需要进食3000多只桡足类动物,这就要求它们有极高的捕猎成功率。

海马将自己的身体和嘴巴拉长,几乎不会扰动口鼻附近的海水,能在不惊动桡足类的情况下完成捕食。因此海马的捕猎成功率竟然超过90%,堪称海洋中的超级猎手。

那么海马是怎么变成一种直立游泳的鱼类呢?澳大利亚的科学家们在海洋考察的过程中,发现了一种长得很像海马的动物,只不过它们始终都是横向游泳的。科学家们研究了它的基因,才发现它其实是海马的表亲。

它被称为矮烟斗海马,它与海马在2500万年前分道扬镳。因为当时的地壳构造活动让印度洋和太平洋的交界处出现了大量的浅水栖息地,陆地上的一部分植物下水成为了海草。横向游泳的海马祖先在海草丛中不能很好地隐藏自己。于是一部分海马逐渐改变了游泳的姿势,身体卷曲起来,变成了直立游泳。

它们是海洋中的伪装大师,不仅能把自身的体色变成红、黄等各种颜色,融入到周遭的环境中。它们还会变化自身褶皱的表皮来模仿珊瑚或者其他的海洋植物表皮。同时它们还会任凭身上长满各种藻类,把自己伪装成珊瑚的一部分。

例如海马家族中的侏儒海马,它们生活在柳珊瑚丛中,能够根据柳珊瑚丛的颜色来改变自身体色。侏儒海马还会在体表长出有色的钙化肿块,以匹配柳珊瑚的颜色和形状。如果不是它们的眼睛,即使是人类也很难发现这些与珊瑚融为一体的小东西。

如果不幸被捕食者发现了,海马还能发出巨大的噪声以吓跑捕食者。你或许不会想到,小小的海马竟然会是如此吵闹的动物。它们并不是依靠声带发声,而是依靠肌肉的震动来产生声音,最高可达115分贝,堪比救护车发出的警笛声。

为了对抗海底的各种水流,海马学会了利用自己的尾巴,把自己绑在珊瑚或者海草之上。它们的尾巴由已经完全退化的尾鳍和尾骨、鳞片特化而成,既柔软又坚固。最有趣的是,它们尾巴的横截面竟然是方形的。

方形尾巴的构造能够让海马的尾巴具有更强的抓握能力,而且它的尾巴还具有弹性,可以压缩至原先的一半大小,从而防止遭受永久性损伤。科学家们希望通过模仿海马尾巴的特殊构造来制造更牢固也更柔韧的机械臂,以用于医疗救助、水下探测和无人拆弹等项目。

参考资料 《不可思议的海马》 夏建宏 《从海马尾巴而来的灵感》 俞炯 《海马爸爸能“生娃”》 何爱华 《神奇的海马》 颜世璎 《小海马的大智慧》 路爱道