蝠鲼是一种古老的软骨鱼,早在侏罗纪时期便出现在海洋中了。而从1亿多年前开始,它们的外形就几乎没发生过什么变化。蝠鲼的体形很大,体长在 50 厘米到1米之间,宽度却可达7米,体重达 2 吨。
蝠鲼的英文名叫“manta”,源于西班牙语,意思就是毯子,又叫“毯子鱼”。因为它们身体表面大部分是黑色的且泳姿与蝙蝠很相似,所以我们又给它们起名叫蝠鲼。以前,人们不了解蝠鲼。渔民出海时,看到海里出现巨大的黑影,黑影还会跃出水面甚至掀翻小船,这让他们感到非常恐惧,所以也将其称为“魔鬼鱼”。其实,蝠鲼是非常温和的动物,不仅不会攻击人类,还不会攻击其他海洋动物。它们有很强的好奇心,性情活泼。
水面“飞翔”
它们具有宽大扁平的身体以及如同翅膀般的胸鳍,无论是在水里,还是在空中,蝠鲼的“飞翔”动作都很优美,因此也被称为“飞翔的鳐鱼”。跃出海面超过2米高的蝠鲼能保持数秒钟滑翔,然而它们落水时常常因腹部落在水面上,发出巨大的响声。蝠鲼为什么跃出水面?有人猜测是为了清除身上的寄生虫,或者是为了与同伴进行交流……至今,这依然是个未解之谜。不过,“双翅”拍击的力量足以将人拍成粉碎性骨折。
毒刺利器
那些体形较大的蝠鲼(比如前口蝠鲼属下的蝠鲼)脾气比较温顺,而那些体形较小的蝠鲼有的脾气却比较暴躁,攻击性也较强,其利器就是尾巴上的毒刺。这些尾刺里面有毒腺,可以分泌毒液。当尾刺扎入其他动物体内时,毒液流出,引起被刺者中毒,产生剧痛、抽搐、恶心、呼吸困难等症状,严重的时候可能引起死亡。而且,尾刺形成的伤口还容易引起二次感染。
繁殖
蝠鲼的繁殖季节是在每年的 12月到第二年的4月,为了顺利繁殖,蝠鲼会成群结队地赶往繁殖地点。只见无数的黑色“大鸟”在水下前进,时不时有一两只精力特别充沛的蝠鲼跃出水面,在空中自由转身,而后重新落进海里,溅起巨大的水花。到达目的地后,雄蝠鲼开始追逐雌蝠鲼:通常是几只体形较小的雄蝠鲼一起跟在体形稍大的雌蝠鲼身后,经过一番追逐,雌蝠鲼如果被打动了,就会逐渐放慢速度,允许雄蝠鲼靠近,而雄蝠鲼就会游到雌蝠鲼的身下,用胸鳍抚摸对方,最终结成伴侣。等它们交配成功后,雄蝠鲼就会离开,接下来第二个追求者就会上演同样的场景,雌蝠鲼最多只会接受两个雄蝠鲼的追求。
蝠鲼宝宝的出生方式很特别,大部分鱼都是生的,而鲼宝宝是卵胎生。受精卵发育成胚胎后,吸收黄囊的养分,然后通过特殊结构间接从子宫液中获取蛋白质、脂肪等营养,在蝠鲼妈妈体内发育。大约13 个月后,蝠鲼宝宝就会直接从母体中产出。小蝠鲼刚出生的时候,蜷成一团,像一个小花卷,不久以后就能舒展胸鳍,自由活动。而且,小蝠鲼一生下来就有20千克重,长约1米。
仿生学意义
鱼类的泳动推进模式可分为中央鳍/对鳍推进(MPF)、身体/尾鳍推进(BCF)两种类型。两种模式各具特色,但难以在巡游、加速、机动性等方面同时达到最优。蝠鲼作为典型 MPF 推进模式鱼类,胸鳍运动可视为展向摆动和弦向波动的耦合,经由软骨肌肉的驱动与传导,表现出强柔性特征。利用这一特性,研究者进行深入研究并将其融入水下机器人设计中,解决传统潜航器效率低、能耗高、噪声大等诸多问题。
参 考 文 献
[1]任天文.优雅而神秘的蝠鲼[J].自然生命.
[2]晨光.奇特的蝠鲼[J].动物万花筒.
[3]海上起舞的水中幽灵——蝠鲼[J].文明视野.
[4]海中“恶魔”——蝠鲼[J].
[5]陈令坤,乔涛,毕树生等.仿蝠鲼机器鱼软体胸鳍建模与仿真[J].机械工程学报,2020,10.