大家知道，亞馬遜河流里有超級兇殘的食人魚(yú)。那么在這樣的河流里，其他魚(yú)類(lèi)是否就無(wú)法生存了呢？

實(shí)際上，在亞馬遜河里有一種不會(huì )被食人魚(yú)咬壞，反而會(huì )把食人魚(yú)咬崩牙的魚(yú)，它就是傳奇程度不亞于食人魚(yú)的巴西骨舌魚(yú)。巴西骨舌魚(yú)的家族歷史悠久，全身“神裝”，而且是喜歡帶娃的奶爸，可卻因為必須要呼吸空氣而遭受了滅頂之災。我們今天來(lái)聊一聊它的故事。

巴西骨舌魚(yú) 圖片來(lái)源：smithsonian's national zoo

巴西骨舌魚(yú)（Arapaima）來(lái)自南美的巴西、秘魯和圭亞那，是世界上最大的淡水魚(yú)。它的名字準確描述了它的外觀(guān)。巴西骨舌魚(yú)的舌頭梆硬，不能略略略。但是這樣的口條主要是為了配合它們的進(jìn)食習慣：巴西骨舌魚(yú)嘴巴一張，制造低壓區，然后像吸塵器一樣把魚(yú)蝦吸入口中，僵硬的舌頭可以配合口腔把食物壓碎。

巴西骨舌魚(yú)也是魚(yú)中巨人。巴西骨舌魚(yú)中最常見(jiàn)的物種巨骨舌魚(yú)（Arapaima gigas）3歲的時(shí)候就可以長(cháng)到1.7米長(cháng)，成年后魚(yú)均2米長(cháng)，超100千克重，和海豚差不多胖。因為這種水中泰坦的體型，巴西骨舌魚(yú)也被當地人稱(chēng)為“亞馬遜的巨人”。

用支配性的巨人體格作為它們的開(kāi)場(chǎng)白著(zhù)實(shí)有點(diǎn)委屈它們了，實(shí)際上巴西骨舌魚(yú)的技能樹(shù)上掛滿(mǎn)了神奇的技能點(diǎn)。

首先，巴西骨舌魚(yú)是演化樹(shù)上奇特的一支，在現世它們沒(méi)有近親，相當孤獨。

巴西骨舌魚(yú)和我們平時(shí)吃的鯽魚(yú)一樣，屬于硬骨魚(yú)。硬骨魚(yú)分成4大家族，在現世取得巨大成功的是正真骨魚(yú)（Euteleost）家族，鯉魚(yú)、鱸魚(yú)都是這個(gè)家族的，這個(gè)家族也承包了人類(lèi)的大部分漁業(yè)。

而巴西骨舌魚(yú)所屬的那一支是四大家族里最原始的一脈，而且魚(yú)丁稀少。巨骨舌魚(yú)只有4-5個(gè)物種，就這一只手也數的過(guò)來(lái)的數字，研究者們也不太確定，因為它們的數量太少了。

實(shí)際上，巴西骨舌魚(yú)屬于骨舌總目（Osteoglossomorpha），它們的祖先出現在1.87億年前的侏羅紀時(shí)代。大概在2300萬(wàn)年前，巴西骨舌魚(yú)的角色被演化刷出來(lái)了，它也成了地球上最古老的淡水魚(yú)之一?；涗涳@示，在后來(lái)的2300萬(wàn)年里，巴西骨舌魚(yú)的造型沒(méi)什么變化，因此也被稱(chēng)為“恐龍魚(yú)”。

因為與眾不同的血統，巴西骨舌魚(yú)有許多其他魚(yú)類(lèi)沒(méi)有的特質(zhì)。比如，巴西骨舌魚(yú)的血液里有五磷酸肌醇(IPP)這種信號物質(zhì)。要知道，五磷酸肌醇廣泛存在于爬行動(dòng)物和鳥(niǎo)類(lèi)的血液中，但是硬骨魚(yú)里卻只有它有。

體型和古老并不是巴西骨舌魚(yú)最特別之處。它們的舌頭和骨頭一樣硬，魚(yú)鱗比骨頭還硬，差不多是魚(yú)中鎧巨。但奇怪的是，巴西骨舌魚(yú)必須定期呼吸空氣，否則會(huì )在水里淹死。

是這樣的，在亞馬遜流域，旱季和雨季不斷交替。在旱季，河水大量蒸發(fā)，魚(yú)類(lèi)的生存空間被壓縮。

在旱季造成的季節湖里，食人魚(yú)(Serrasalminae)是主要的捕食者，而巴西骨舌魚(yú)不得不和超過(guò)30種食人魚(yú)近距離相處。有趣的是，食人魚(yú)會(huì )吃掉其他的魚(yú)類(lèi)、哺乳動(dòng)物、鳥(niǎo)類(lèi)，但是吃不了巴西骨舌魚(yú)，這是因為它們有能打的魚(yú)鱗，皮還賊厚。

巴西骨舌魚(yú)的皮膚占體重的10%，非常結實(shí)耐用，好用到可以制造皮包、鞋子和家具。它們的魚(yú)鱗就更強了，能崩掉食人魚(yú)的牙。

巴西骨舌魚(yú)的鱗片是淡水魚(yú)中最大的，長(cháng)度可達10厘米。它們的魚(yú)鱗分成兩層，外面那一層富含鈣質(zhì)，硬度類(lèi)似于陶瓷，下面一層是膠原蛋白纖維。內柔外剛，這種搭配有點(diǎn)像人類(lèi)的牙齒。

近年來(lái)的研究發(fā)現，它們的魚(yú)鱗具有一種布林根結構（Bouligand structure）。一拳能打出.22口徑長(cháng)步槍彈的力量的皮皮蝦（Stomatopoda）不把自己打崩，靠的也是布林根結構。

巴西骨舌魚(yú)鱗片的布林根結構。圖片來(lái)源：uscd.edu

布林根結構類(lèi)似于千層餅。它的好處是，在受到外力的情況下，這個(gè)千層餅的每層可以重排，從而把外力“散掉”。

2012年，加州大學(xué)圣迭戈分校的材料學(xué)研究者 Marc Meyers 和同事曾用紅腹食人魚(yú)（Pygocentrus natteri）的牙去咬巴西骨舌魚(yú)的鱗片，結果食人魚(yú)的牙斷了。

要知道，一條1千克重的食人魚(yú)的咬合力為20牛頓。然而，要咬穿巨骨舌魚(yú)的鱗片需要1260牛頓的咬合力，食人魚(yú)的牙口是遠遠不夠的。實(shí)際上，因為巴西骨舌魚(yú)的鱗片太硬，廚師在去鱗時(shí)要用上戰錘。

現在，不少研究者正在以巴西骨舌魚(yú)的魚(yú)鱗為模版制造防彈衣。2018年，中國科大的研究者模仿巴西骨舌魚(yú)的鱗片，研發(fā)了一種仿生盔甲材料。這項研究發(fā)表在《國家科學(xué)評論》上。

不過(guò)，亞馬遜河流不僅有食人魚(yú)，還有比食人魚(yú)更可怕的缺氧環(huán)境。由于亞馬遜平原有旱季和雨季，亞馬遜河流也會(huì )季節性地泛濫。旱季來(lái)臨時(shí)，河水的空間不僅變小，還充滿(mǎn)了腐爛的有機物，氧氣含量很低。如何在這種臭水溝里呼吸，就成了一個(gè)大問(wèn)題。

為了適應定期缺氧的水質(zhì)，巴西骨舌魚(yú)被逼出了一種蛇皮技能，那就是呼吸空氣。實(shí)際上，巴西骨舌魚(yú)體內80%的氧氣是通過(guò)呼吸空氣獲得的，只有20%不到來(lái)自于水。

巴西骨舌魚(yú)能呼吸空氣， 是因為它們拋棄了魚(yú)鰓，轉用魚(yú)鰾呼吸。

它們的魚(yú)鰾就是它們用于呼吸氣體的“肺”，被研究者稱(chēng)為迷器（labyrinth organ）。巴西骨舌魚(yú)的魚(yú)鰾完全包裹住了腎臟，為腎臟供血的血管要通過(guò)腎門(mén)靜脈系統，而腎門(mén)靜脈系統又和心臟相連，因此魚(yú)鰾就能把氧氣傳輸給心臟。

巴西骨舌魚(yú)的魚(yú)鰾（藍色）和里面的空氣（黃色）。圖片來(lái)源：（DOI）10.3389/fphys.2020.00260

和真人的肺一樣，為了增加了表面積，巴西骨舌魚(yú)的魚(yú)鰾上面布滿(mǎn)了褶皺。利用這巨大的表面積，巴西骨舌魚(yú)把魚(yú)鰾變成了潛水氧氣瓶。

它們的呼吸是靠嗦腮幫子實(shí)現的，這叫口咽泵（buccopharyngeal pump）。利用魚(yú)鰾，巴西骨舌魚(yú)可以脫水生存30分鐘。

與此同時(shí)，巴西骨舌魚(yú)的魚(yú)鰓卻失去了大部分功能。

巴西骨舌魚(yú)是在長(cháng)大的過(guò)程中逐漸失去用魚(yú)鰓呼吸的能力的。從圖片中大家可以看到，巴西骨舌魚(yú)小時(shí)候的魚(yú)鰓坑坑洼洼的，表面積挺大，但是長(cháng)大后魚(yú)鰓就變成棒槌了。

巨骨舌魚(yú)10克大時(shí)的魚(yú)鰓（上）和1000克時(shí)的魚(yú)鰓（下）圖片來(lái)源：Encyclopedia of Fish Physiology, 2011

你可能想說(shuō)，就算魚(yú)鰓沒(méi)大用，留著(zhù)也不礙事啊，為什么要逐漸棒槌化？

是這樣的，魚(yú)鰓是通過(guò)擴散作用從水中獲取氧氣的，因為水里溶解的氧氣比魚(yú)體內多。但是反過(guò)來(lái)，魚(yú)體內的鈉離子和氯離子等電解質(zhì)水平也比淡水高。如果魚(yú)鰓太“漏風(fēng)”，魚(yú)可能就會(huì )失去體內的電解質(zhì)。

研究者們猜測，巴西骨舌魚(yú)魚(yú)鰓的變化可能是為了防止電解質(zhì)通過(guò)魚(yú)鰓的流失。實(shí)際上，一些魚(yú)的魚(yú)鰓在身體不需要太多氧氣時(shí)也會(huì )變厚，減少電解質(zhì)的流失，在氧氣消耗量增加時(shí)魚(yú)鰓又會(huì )變薄，比如金魚(yú)(Carassius auratus)。但是像巴西骨舌魚(yú)這樣不可逆的變化卻是非常罕見(jiàn)的。

雖然巴西骨舌魚(yú)的魚(yú)鰾已經(jīng)約等于肺，但它們的魚(yú)鰓依舊具有去除二氧化碳的作用，因此還是無(wú)法完全離開(kāi)水生活。

而因為魚(yú)鰾基本代替了魚(yú)鰓，而魚(yú)鰓也無(wú)法被完全拋棄，巴西骨舌魚(yú)就有了一個(gè)致命硬傷：血槽太短。如果巴西骨舌魚(yú)15分鐘不浮到水面給“氧氣瓶”換氣，就會(huì )讓自己生生憋死，但它們又無(wú)法完全脫水生存。巴西骨舌魚(yú)的這種生理設定就是所謂的空血金裝吧。

又因為巴西骨舌魚(yú)必須要浮到水面換氣，這種本來(lái)無(wú)敵的技能在人類(lèi)到來(lái)后就變成了bug。人類(lèi)善于利用巴西骨舌魚(yú)換氣的時(shí)間窗口進(jìn)行捕殺。

人類(lèi)為什么要捕殺巴西骨舌魚(yú)？

對你沒(méi)猜錯，巴西骨舌魚(yú)的肉據說(shuō)很好吃。早在80年代就有研究者發(fā)現，能夠忍受缺氧的魚(yú)類(lèi)的肌細胞直徑更大，其中就包括巴西骨舌魚(yú)，所以巴西骨舌魚(yú)的肉會(huì )粗一些，更接近畜肉。再加上巴西骨舌魚(yú)沒(méi)有細刺不會(huì )扎嘴，亞馬遜當地人歷來(lái)有捕食巴西骨舌魚(yú)的習俗。

不過(guò)由于過(guò)度捕撈，在20世紀70年代，巴西骨舌魚(yú)在亞馬遜流域的大城市附近絕跡。因此1986年，巴西骨舌魚(yú)中的巨骨舌魚(yú)被列入《瀕危野生動(dòng)植物物種國際貿易公約》(CITES)。在2001年，巴西頒布法令，禁止在少數特定區域外商業(yè)捕撈巴西骨舌魚(yú)。

無(wú)法被研究者一手掌握的巴西骨舌魚(yú)。圖片來(lái)源：Shedd Aquarium/Carlson Haynes

看到這里你可能會(huì )覺(jué)得奇怪，耐缺氧、皮實(shí)長(cháng)得快，這種魚(yú)應該不難養吧，怎么會(huì )沒(méi)有商業(yè)化呢？

這主要是因為人工飼養的巴西骨舌魚(yú)難于繁殖，而這可能和它們奇特的育兒方式有關(guān)。

巴西骨舌魚(yú)是孩奴奶爸。魚(yú)仔還沒(méi)有出世之前，魚(yú)爸和魚(yú)媽會(huì )輪流守護魚(yú)卵。小魚(yú)孵出來(lái)大概1個(gè)月以后，魚(yú)媽大都屁股一撅跑了，留下魚(yú)爸自己帶娃。

魚(yú)爸會(huì )帶娃3個(gè)月，期間不會(huì )讓小魚(yú)里開(kāi)自己太遠，遇到危險會(huì )讓小魚(yú)到自己嘴巴里躲避?？紤]到巨骨舌魚(yú)一般4-5歲就性成熟，壽命不到20年，魚(yú)爸帶娃的時(shí)間真的不短。

魚(yú)爸管孩子可能靠的是自己產(chǎn)的“奶水”。

是的，巴西骨舌魚(yú)不論雌雄在繁殖季節都會(huì )“產(chǎn)奶”。它們的腦殼上有兩個(gè)小洞，腦洞里會(huì )流出白色的“娃哈哈”。這種“乳汁”和人類(lèi)的乳汁不一樣，但和娃哈哈很相似，沒(méi)有什么營(yíng)養，但是孩子愛(ài)喝。

2017年，英國斯特靈大學(xué)的研究者 Lucas S. Torati 和同事發(fā)現，巨骨舌魚(yú)的“乳汁”是由它們的內耳、眼球和中樞神經(jīng)系統分泌的，含有催乳素、斯氏降鈣素等激素，以及和免疫有關(guān)的大量蛋白質(zhì)。

研究者們猜測這種“奶水”有協(xié)調親子關(guān)系、加強魚(yú)仔免疫力的作用。魚(yú)仔經(jīng)常和爸媽碰頭，可能就是為了嘬一口爹媽的“腦汁”。阻礙巴西骨舌魚(yú)人工繁育的最大障礙，可能就存在于這口“腦汁”中。

無(wú)論如何，盡管有這樣一系列的神裝、育兒軟實(shí)力和超長(cháng)待機歷史，巴西骨舌魚(yú)卻無(wú)法適應人類(lèi)世，數量低到國際自然保護聯(lián)盟（IUCN）也無(wú)法統計，就快要在地球服務(wù)器上掛機。這就是會(huì )呼吸的痛了。

巴西骨舌魚(yú)：又大又硬也會(huì )輸，關(guān)鍵還得續航足。

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