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前言
众所周知,在鲀形目中,使身体膨胀的奇异能力在四齿鲀科(河豚和尖鼻河豚)和二齿鲀科(刺河豚)的所有成员中都可见。当她们察觉到危险时便会以迅速膨胀作为防御手段来抵御捕食者的攻击(这使得捕食者很难吞下膨胀的身体).
在膨胀的过程中,通过反复地将一口一口的水或空气灌进一个可膨胀的胃里,河鲀就能快速膨胀。
那么具体从物理上的角度来讲,鲀是如何做到吸水膨胀的呢?
膨化时鲀的胸带和头部有明显的变化并起到了关键的作用。
以河鲀为例:
在每个膨胀周期开始时(可以理解成河豚每吸入一口水或空气),颊压降低(该时期与几块肌肉的活动有关),这些肌肉使河豚的嘴部张开(提上肌、扩张肌),压迫舌骨器官(外展舌骨肌、胸舌骨肌),并收缩胸肌带(提胸肌)。
正颊压期间,水被强迫进入胃;此时下颌内收(下颌内收肌),舌骨和胸肌带牵伸。
为了便于理解,这一过程就好比帮浦机制:当挤压帮浦时(负颊压),帮浦内气体体积随帮浦体积一起减小。而当松开帮浦(正颊压),帮浦复原,此时帮浦内的气压就变小了,水就因为气压差进入帮浦。
河鲀的腹面和侧面皮肤是可以高度伸展的,此外河豚没有肋骨,这允许了其能承受极端的形状变化。
河鲀的膨胀行为涉及到头部的特殊功能形态,其拥有高度活跃的关节,它允许大范围的胸带的伸展和收缩。以及发达的外展肌,可以弯曲第一鳃骨之间的关节,提供了一种新的颊底凹陷机制。
总而言之,归于这种特殊的机制,大部分鲀们都能借此从捕食者口中逃过一劫。除了被海豚当球踢的那种。。
Citation:
1.Wainwright, Peter C., and Ralph G. Turingan. “Evolution of Pufferfish Inflation Behavior.” Evolution, vol. 51, no. 2, [Society for the Study of Evolution, Wiley], 1997, pp. 506–18.
2.Wainwright, Peter C., et al. “Functional Morphology of Pufferfish Inflation: Mechanism of the Buccal Pump.” Copeia, vol. 1995, no. 3, [American Society of Ichthyologists and Herpetologists (ASIH), Allen Press], 1995, pp. 614–25.