出品：科普中国

作者：苏澄宇（科普创作者）

监制：中国科普博览

生活在水下的鱼似乎没什么憋气的理由，就像生活在陆地上的人类，正常情况下都是在一呼一吸，只有下水，或者进行某种训练，又或者无聊的时候才有可能会憋气。毕竟哺乳动物可不能自如地在水下呼吸，少了氧气，是活不下去的。

但有一种鱼真的会在水底憋气，难道它也是因为无聊才这么做吗？

不爱游泳，但爱憋气

这种鱼叫单棘躄鱼（Chaunax），是一种深海鱼，分布于日本以及中国南海、东海等海域，栖息深度为500—1985米。它们有的长得有点丑，比如下面这条。因为和蟾蜍有几分相似，所以它又被称为海蟾蜍。

Chaunax suttkusi，一种单棘躄鱼

（图片来源：Wikipedia）

你看它，是不是和顶着“小灯笼”的鮟鱇有点像？这是因为它们确实有亲戚关系，单棘躄鱼这一科下的鱼都属于鮟鱇目。

红眼鱼 Chaunax pictus，一种单棘躄鱼

（图片来源：参考文献[1]）

在水底的时候，单棘躄鱼不像其他的鱼会游个不停，而是会一直待在那里，稳如泰山，好去埋伏偷袭那些路过的小鱼。

即便是动了起来，单棘躄鱼大部分时间也都依靠胸鳍骨盆鳍在水底爬行。它不太喜欢游泳，所以游得慢吞吞的。虽然偶有科学家观察到一些单棘躄鱼在逃跑时能够快速地游泳，但它们似乎很快就会疲劳，游一会儿就游不动了。

正在水底爬行的单棘躄鱼

（图片来源：shorefishes）

根据单棘躄鱼“安稳”的生活习性，以及它们栖息的海底环境寒冷，资源匮乏，科学家们推断，单棘躄鱼新陈代谢的水平并不高。

众里寻鱼千百度，那鱼全在视频处

那科学家们是怎么知道这种鱼会憋气的呢？

可以肯定的是，科学家们是不会随便抓一条单棘躄鱼上来进行研究的。这是因为，这种鱼本身就很难观察到，想抓一条上来并不简单。另外，野生动物肯定不能想抓就抓，它们是受法规保护的。

所以，只能观察了。科学家们找来了过往遥控潜水器ROV拍到的单棘躄鱼视频，逐帧分析它们的呼吸动作，也就是它们的鳃腔体积变化。总共找来了10个视频，视频里有4个单棘躄鱼物种。

视频中的4种单棘躄鱼

（图片来源：参考文献[1]）

通过观察视频，科学家们发现，这4种单棘躄鱼都会在很长的一段时间内保持圆鼓鼓的、体积完全不变的状态，也就是憋气状态。不过它们的憋气时间不等，在数十秒到数百秒之间。其中时间最长的要数印度洋桨躄鱼（Chaunacops coloratus），它的憋气时间可以长达245秒。

下图中的印度洋桨躄鱼在憋完气之后，通过不断进行缓慢呼气，在大约7个呼吸周期后，才慢慢把自己的体积变小，最终减少了约29%的体积。

印度洋桨躄鱼的体积随时间的变化图

（图片来源：参考文献[1]）

不同于印度洋桨躄鱼，另一种看起来稍微丑一点的红眼鱼（Chaunax pictus）则在不到3个呼吸周期中就把气全部呼出了，体积减少了20%左右。视频中的这只红眼鱼几乎就没动过，一直趴在岩石上。

红眼鱼的体积随时间变化图

（图片来源：参考文献[1]）

拿捏呼吸！否则真会有生命危险

找到了单棘躄鱼憋气的证据，可另一个疑问又出现了——为什么这些单棘躄鱼要憋气呢？

1879年，科学家希尔根多夫（Hilgendorf）对单棘躄鱼的生活习性做了调查，发现单棘躄鱼可以在很长的一段时间内不吃任何东西。根据希尔根多夫的研究，在这些鱼的一生中，吃不到东西是一种常态，因此它们基本上不挑食，只要有能一口吞下的猎物靠近，它们就会一口吞下，它们的菜单是高度多样化的。可以说，单棘躄鱼是典型的守株待兔型猎人。

在憋气过程中，海水充满了单棘躄鱼的鳃室。它们通过极低的频率（0.03-0.004Hz）缓慢地呼气，即便是在游动，呼吸频率相比于不动状态也没有高多少。保持低频的呼吸甚至憋气，可以让它们消耗的能量维持在一个较低的水平。

一种单棘躄鱼趴在海底

（图片来源：NOAA）

这也是单棘躄鱼需要憋气的原因，它们得节省些能量来用，呼气太快，真有可能会被饿死。

除了节省能量外，科学家们推测，单棘躄鱼憋气还有另一个好处：有助于感知周围环境的变化。不管是什么鱼，在它的身体两侧都有侧线，这是鱼类适应水中生活的重要感受器官，如果没有侧线，它们就难以在水中生存。而频繁的呼吸则有可能增加对周围水体的扰动，进而影响到侧线对捕食者或猎物的感知。

单棘躄鱼生活在光线较弱的大陆坡底部，它们主要依靠侧线来感知水体的振动，进而感知水下的一切，所以高度敏感的侧线系统对于单棘躄鱼这类深海鱼来说，尤为重要。

趴着的红眼鱼

（图片来源：NOAA）

为了维持一个高敏感度的感知系统，单棘躄鱼就需要减少游动，减少呼吸频率，这也是它们憋气的理由之一。

当然，憋气的另一原因还可能是它们想通过憋气让自己的体积增大，像河豚那样看起来更有威胁性，以便更好地保护自己。

河豚，同样“气鼓鼓”的我也会憋气吗？

说到这，你有可能会好奇，那为什么不说河豚也会憋气呢？

对于河豚来说，把自己弄得圆鼓鼓压根不靠憋气，而是通过把水吞到胃里让自己膨胀。到了岸上的河豚，就会yue啊yue啊，把水给全吐了。

“喝多了”的河豚

（图片来源：Veer图库）

在2014年，有科学家专门对河豚进行了研究。他们把河豚放入透明的水箱中，观测其呼吸状况。他们先用一根管子戳河豚，模拟捕食者的攻击。像预期一样，河豚鱼会马上膨胀，并且其呼吸量在膨胀过程中增加了近5倍。

也就是说，河豚膨胀不仅没有憋气，反而在喘气。不仅如此，科学家们还发现，实验中的这些河豚需要花费好几个小时才能恢复到静息状态下的呼吸频率。

所以，虽然单棘躄鱼和河豚都会变大，但单棘躄鱼是真的会憋气，而河豚只是“喝多了”。

结语

鱼也需要在水下憋气，或许这听起来很荒谬，但对单棘躄鱼而言，憋气是它们赖以生存的看家本领。

不论是天空、草地，还是海洋，大自然本身就是一个奉行着“物竞天择，适者生存”法则的舞台。为了长久生存下去，鱼儿也要学会憋气……生物的奇妙之处是我们远远无法无法想象的，正是在探索与了解自然的过程中，人类才能逐渐明白每个生命的独特意义。

参考文献：

【1】Long, Nicholas P.; Farina, Stacy C. (2019). Enormous gill chambers of deep‐sea coffinfishes (Lophiiformes: Chaunacidae) support unique ventilatory specialisations such as breath holding and extreme inflation. Journal of Fish Biology, jfb.14003–. doi:10.1111/jfb.14003 .

【2】McGee, G. E.; Clark, T. D. (2014). All puffed out: do pufferfish hold their breath while inflated?. Biology Letters, 10(12), 20140823–20140823. doi:10.1098/rsbl.2014.0823 .

来源: 中国科普博览

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