出品:科普中国

作者:生命脉动团队

监制:中国科普博览

大家想必都知道,在钓鱼时使用合适的灯光能够引来更多的鱼,在海上的捕鱼船也会配备专业灯具来诱捕鱼群。

(图片来源:Veer图库)

可是,你知道这是为什么吗?

原来,这是因为鱼类具有趋性

趋性是指在单向的环境刺激下,动物的定向行动反应。例如刚刚提到的鱼类的向光行动(称正趋光性)或背光行动(称负趋光性)。趋性属于定型反应,是本能行为中最简单的一种。鱼类的觅食行为虽然也是一种定向行动反应,但复杂的觅食行为夹杂着大量的习得成分,因而不被视为趋性行为。

趋性要求有关动物具有感受性和反应性,因而趋性必须依靠动物的神经系统和肌肉来完成。趋性行为是一种遗传性状,是因具有适应意义而被自然选择所保留下来的。

鱼类趋光性

趋光性使鱼类对光刺激产生定向行为反应的特性。趋向光源的定向行为称正趋光性,背离光源的行为称负趋光性。许多鱼类具有正趋光性,如竹刀鱼、沙丁鱼、脂眼鲱、圆鯵、鲐、竹荚鱼、斑葵、银汉鱼、颚针鱼、鱀条鱼等。

追光而行的沙丁鱼群

(图片来源:Veer图库)

鱼类的趋光过程大致可以分为两个阶段:第一阶段是鱼受光刺激后,游近光源周围;第二阶段是鱼滞留在光源下游动。但趋光的鱼类在过了一段时间后,会因对光的适应、疲劳以及环境的变化等而离开光源游走。某些无趋光性成鱼,其幼鱼也有趋光反应,如香鱼、鳗鲡等的幼鱼。同一种鱼类,其趋光性随着发育阶段、雌雄性别、摄食量和鱼鳔结构而异,如幼鱼期比成鱼期趋光明显,摄食量少时容易被光诱集,有的鱼类如竹刀鱼在怀卵期的趋光性减弱。此外,鱼群被诱集后的起浮程度与鱼鳔结构有关。

光影下的太平洋鲐鱼

(图片来源:Veer图库)

鱼类有一定的适宜照度范围,并且在这种照度的水层内集群。鱼类的适宜集群照度随环境条件的变化而改变,如竹刀鱼在水上灯照射下,集群于光源下方约2米处,并滞留相当长的时间。而在水下灯照射下,尽管光量小于水上灯,鱼类能围绕并游向光源,但滞留不久即离开光源。趋光性强的鱼也是集群性强的鱼种,如沙丁鱼、鯵、鲐、竹刀鱼、玉筋鱼等。在夜间,鱼类为了防御、索饵或发现同伴而长时间滞留于光源下,从而产生集群反应。

鱼类的趋光性与水温和月光有关。一般情况下,水温越高,趋光性越弱;反之,趋光性增强。月光明亮,趋光集群效果较差,如果增强光的照度,可以提高集群效果。

鱼类的趋化性

趋化性是鱼类对以环境媒介中的化学物质浓度差为刺激源,使鱼类产生定向行动的特性。食物中可溶的或可挥发的成分在水中扩散开来,引起了鱼类的趋化行为。鱼类通过嗅觉器官,感受化学刺激源浓度的空间和时间变化,沿刺激源浓度梯度显示的方向性行动,游向刺激源的称正趋化性;游离刺激源的称负趋化性。

不是所有鱼类都具有备趋化行为,这取决于鱼类嗅觉的敏感程度。一般而言,鱼类在刺激源附近时,味迹浓度梯度大时,才出现趋化行为;高浓度刺激源,行动范围小而游速快;低浓度刺激源,行动范围大而游速慢。

锦鲤争食

(图片来源:Veer图库)

当鱼类发现饵料时,很多鱼类不是一开始就显示出趋化性,当距饵料较远时,往往不停地变换方向来回或曲折游动,逐渐缩小探索范围,当游近低浓度一边时,就转向高浓度一边。流水中的饵料味迹分布范围窄,鱼类更易接近饵料。有的学者认为鱼类由变向运动转向直线运动的趋化性行动,是由于两个鼻孔感到气味的浓度差引起的。

鱼类的趋流性

指鱼类在流水中对流向和流速的行为反应特性。鱼类根据水流的流向和流速调整其游动方向和速度,使之处于逆水游动或较长时间地停留在逆流中某一位置的状态。鱼类的这种特性是因水压作用,由视觉和触觉等因素综合引起的,并与栖息的自然水域环境有密切关系。一般而言,大洋性洄游鱼类和河川急流中的鱼类,其趋流性都较强,如沙丁鱼、鲐、金枪鱼、岁鱼、香鱼、鳟、鲑等。

趋流而行的鲑鱼

(图片来源:Veer图库)

分析研究鱼类的趋流性,是以感觉流速、喜爱流速和极限流速为指标。感觉流速是指鱼类对流速可能产生反应的最小流速值。喜爱流速是指鱼类所能适应的多种流速值中的最为适宜的流速范围。极限流速是指鱼类所能适应的最大流速值,又称之为临界流速。各种鱼类的感觉流速大致是相同的,也可以认为鱼类对水流感觉的灵敏性大致是相同的。

金枪鱼群

(图片来源:Veer图库)

由于各种鱼类游动能力不同,它们之间的极限流速差别很大。即使同种鱼类,由于体长不同,个体的趋流性也不相同。总体而言,无论是极限流速还是喜爱流速,都是随着体长的增大而提高。

结语

除了文中提到的趋光性、趋化性和趋流性以外,有些鱼类还具备趋电性、趋触性、趋温性和趋湿性等等趋性,这些或是常见或是古怪的趋性多是鱼类为了适应环境而保留的性状。由此看来,追光而行的鱼儿们可不是自投罗网的笨鱼,而是自然选择中的智者啊!

编辑:孙晨宇

来源: 中国科普博览

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