基本信息
游泳動物(Nekton)是水生生物的一個生態類群,是指能在水層中自由選擇其行動途徑的水生動物的總稱。研究游泳動物發生與發展的一般特性的分支學科為游泳動物學(Nektonology)。 游泳動物和浮遊動物與底棲動物相比較,種類組成較為簡單,但個體巨大並有明顯的結群習性,多數具有較高的食用、藥用價值,還可用作工業原料,因而對人類具有特殊的重要意義。 游泳動物的主要成員是魚類、海洋哺乳動物以及無脊稚動物中的少數頭足類、甲殼類。
生物學特徵
游泳動物能主動活動,其活動主要靠發達的運動器官,這
類器官不僅可克服海流與波浪的阻力,進行持久運動,還可迅速起動,以利捕捉食物、逃避敵害等。
為了適應水中運動,游泳動物往往具備典型的流線體型(如
鮐魚、
梭鯔魚類、
海豚等),並且有發達的肌肉系統、神經系統、視覺以及適應不同生境的各種形態結構。
游泳動物始終處於水體之中,特別是在大洋
水層區沒有任何隱蔽體,因此游泳動物多具有發達的偽裝隱蔽、接收傳遞信息和攝取食物的適應性結構。
分類
爬行動物
爬行動物是身體被角質鱗片覆蓋,在陸上繁殖的
變溫動物。其中與海洋有關的海龜類和海蛇類等,在
中國海共發現有24種。
海蛇
海蛇是一類終生生活于海水中的
毒蛇。海蛇的鼻孔朝上,有瓣膜可以啟閉,吸入空氣後,可關閉鼻孔潛入水下達10分鐘之久。身體表面有鱗片包裹,鱗片下面是厚厚的皮膚,可以防止海水滲入和體液的喪失。舌下的
鹽腺,具有排出隨食物進入體內的過量鹽分的機能。小海蛇體長半米,
大海蛇可達3米左右。 它們棲息於沿岸近海,特別是半鹹水河口一帶,以魚類為食。除極少數海蛇產卵外,其餘均產仔,為
卵胎生。
我國有
海蛇19種,廣泛分布於廣東、廣西、福建、台灣、浙江、山東、遼寧等省的沿岸近海。常見的有
青環海蛇、平頦海蛇和
長吻海蛇。
海蛇可供藥用,具有祛風止痛、活血通絡、滋補強身的功效。
海龜
海龜是海洋龜類的總稱。生活在我國海洋中的海生龜類有5種(全世界也只有7種),主要分布在
西沙群島和廣東省
惠東縣港口,其次在海南省三亞市郊沿海和陵水縣沿海。中國海記錄的海龜有
棱皮龜、海龜、蠵龜、
玳瑁和麗龜等5種,都是國家級
保護動物。
海龜是現今海洋世界中軀體最大的
爬行動物。其中個體最大的要算是
棱皮龜了。它最大體長可達2.5米,體重約1000公斤,堪稱
海龜之王。
海龜的祖先遠在2億多年以前就出現在地球上。古老的
海龜和生代不可一世的
恐龍一同經歷了一個繁榮昌盛的時期。後來地球幾經滄桑巨變,恐龍相繼滅絕,
海龜也開始衰落。但是,
海龜憑藉那堅硬的背甲所構成的
龜殼的保護戰勝了大自然給它們帶來的無數次厄運,頑強地生存了下來。
海龜步履艱難地走過了2 億多年的漫長歷史征程,依然一代又一代地生存和繁衍下來,真可謂是名副其實的古老、頑強而珍貴的動物。
種類繁多的海魚
魚類是脊椎動物中最為低級的一個類群。在我國海域裡,已記錄到海洋魚類3023種,其中軟骨魚類237種、硬骨魚類2786種,約占我國全部海洋生物種類的1/7左右。因此,
海洋魚類構成了我國海洋水產品的重要基礎。
1.會爬樹的魚
魚類在水中生活的主要呼吸器官是鰓。魚兒離開水,鰓絲乾燥,彼此粘接,停止呼吸,生命也就停止了。然而,在我國沿海生活著一種能夠適應兩棲生活的
彈塗魚。
彈塗魚體長10厘米左右,略側扁,兩眼在頭部上方,似蛙眼,視野開闊。它的鰓腔很大,
鰓蓋密封,能貯存大量空氣。腔內表皮布滿血管網,起呼吸作用。它的皮膚亦布滿血管,血液通過極薄的皮膚,能夠直接與空氣進行
氣體交換。其
尾鰭在水中除起鰭的作用外,還是一種輔助呼吸器官。這些獨特的生理現象使它們能夠離開水,較長時間在空氣中生活此外,彈塗魚的左右兩個
腹鰭合併成
吸盤狀,能吸附於其他物體上。發達的
胸鰭呈臂狀,很像
高等動物的
附肢。遇到敵害時,它的行動速度比人走路還要快。生活在熱帶地區的彈塗魚,在低潮時為了捕捉食物,常在海灘上跳來跳去,更喜歡爬到紅樹的根上面捕捉昆蟲吃。因此,人們稱之為“會爬樹的魚”。
2.“魔鬼魚”
“魔鬼魚”是一種龐大的熱帶魚類,學名叫
前口蝠鱝。它的個頭和力氣常使潛水員害怕,因為只要它發起怒來,只需用它那強有力的“雙翅”一拍,就會碰斷人的骨頭,致人於死地。所以人們叫它“魔鬼魚”。有的時候
蝠鱝用它的頭鰭把自己掛在小船的錨鏈上,拖著小船飛快地在海上跑來跑去,使漁民誤以為這是“魔鬼”在作怪,實際上是蝠鱝的惡作劇。
“魔鬼魚”喜歡成群游泳,有時潛棲海底,有時雌雄成雙成對升至海面。在
繁殖季節,
蝠鱝有時用雙鰭拍擊水面,躍起騰空,能躍出水面,在離水一人多高的上空“滑翔“,落水時,聲響猶如打炮,波及數里,非常壯觀。
蝠鱝看上去
令人生畏,其實它是很溫和的,僅以
甲殼動物或成群的小魚
小蝦為食。在它的頭上長著兩隻肉足,是它的頭鰭,頭鰭翻著向前突出,可以自由轉動,
蝠鱝就是用這對頭鰭來驅趕食物,並把食物撥入口內吞食。
3.能發電的魚
在魚類王國里有一類是會發電的或會發射無線電波的魚,它們獵食和禦敵的方法是十分巧妙的。
在浩瀚的海洋里生活著會發電的
電鰩,它的發電器是由鰓部肌肉變異而來的。在頭部的後部和肩部
胸鰭內測,左右各有一個卵圓形的蜂窩狀的大發電器。每個
發電器官最基本結構是一塊塊小板——電板(纖維組織),約40個電板上下重疊起來。形成一個個六角形的柱狀管,每側有600個管狀物,稱為電函管。其內充填有膠質物,故肉眼觀察為半透明的乳白色,與周圍粉紅色肌肉顯然不同。每塊電板具有神經末梢的一面為
負極,另一面為
正極,
電流方向由腹方向背方,放
電量70伏特~80伏特,有時能達到100伏特,每秒放電150次。人們解剖電鰩時,發現其胃內完整的
鰻魚、
比目魚和
鮭魚,這是電鰩放電把活動力強的魚擊昏然後吞食之。因此,電鰩有“海底電擊手”之稱。
4.會發聲的魚
一般人都以為魚類全是啞巴,顯然這是不對的。許多魚類會發出各種令人驚奇的聲音。例如:
康吉鰻會發出“吠”音;
電鯰的叫聲猶如貓怒;
箱魨能發出犬叫聲;
魴鮄的叫聲有時像豬叫,有時像呻吟,有時像鼾聲;海馬會發出打鼓似的單調音。
石首魚類以善叫而聞名,其聲音像輾軋聲、打鼓聲、蜂雀的飛翔聲、貓叫聲和呼哨聲,其叫聲在生殖期間特別常見,目的是為了集群。
魚類發出的聲音多數是由骨骼摩擦、
魚鰾收縮引起的,還有的是靠呼吸或肛門排氣等發出種種不同聲音。有經驗的漁民,能夠根據魚類所發出聲音的大小來判斷魚群數量的大小,以便下網捕魚。 象鼻魚也是。
種類分布:在浩瀚的海洋里,被稱為“海中霸王”的鯊魚遍布世界各大洋,在中國海就有70多種(全世界約有350種)。大部分鯊魚對人類有利而無害,只有30多種鯊魚會無緣無故地襲擊人類和船隻。鯊魚的確有吃人的惡名,但並非所有的鯊魚都吃人。
嗅覺:鯊魚的鼻孔位於頭部腹面口的前方,有的具有口鼻溝,連線在鼻口隅之間,
嗅囊的褶皺增加了與外界環境的接觸面積。有人測定,1米長的鯊魚的嗅膜總面積可達4842平方厘米,因此鯊魚的嗅覺非常靈敏在幾公里之外它就能聞到血腥味,海中的動物一旦受傷,往往會受到鯊魚的襲擊而喪生。
食物:鯊魚一般只吃活食,有時也吃腐肉,食物以魚類為主。有人在
鼬鯊胃中發現了海豚、水禽、
海龜、蟹和各種魚類等;在
噬人鯊胃中曾取出一頭非常大的
海獅;
雙髻鯊的食物是魚和蟹;
護士鯊、
星鯊的餌料以小魚、
貝類、甲殼類為主。
進食:鯊魚在尋找食物時,通常一條或幾條在水中游弋,一旦發現目標就會快速出擊吞食之。特別是在輪船或飛機失事有大量食餌落水時,它們群集而至,處於興奮狂亂狀態的鯊魚幾乎要吃掉所遇到的一切,甚至為爭食而相互殘殺。
類別:
鯊魚屬於軟骨魚類,身上沒有
魚鰾,調節沉浮主要靠它很大的肝臟。例如,在
南半球發現的一條3.5米長的
大白鯊,其肝臟重量達30公斤。科學家們的研究表明,
鯊魚的肝臟依靠比一般甘油三酸脂輕得多的二醯基甘油醚的增減來調節
浮力。
用途:
鯊魚雖然兇猛,
面目可憎,但全身都是寶,是重要的經濟魚類。
鯊魚的肝臟特別大,富含維生素A、D,是製作魚肝油的重要原料;
鯊魚皮可以製革,其鰭即是海味珍品——
魚翅。
鯊魚還可作藥用。據科學家研究發現
鯊魚極少患癌症,即使把最可怕的癌細胞移植到鯊魚體內,鯊魚仍安然無恙。因為它的細胞會分泌一種物質,這種物質不僅能抑制癌物質,而且還能使癌物質逆轉。
當人們見到陸地上飛舞的蝴蝶時會贊聲不絕,而
蝴蝶魚的美名,就是因為這種魚猶如美麗的蝴蝶。人們若要在珊瑚礁魚類中選美的話,那么最富綺麗色彩和引人遐思的當首推
蝴蝶魚了。
蝴蝶魚谷稱
熱帶魚,是近海暖水性小型珊瑚礁魚類,最大的可超過30厘米,如
細紋蝴蝶魚。蝴蝶魚身體側扁適宜在珊瑚叢中來回穿梭,它們能迅速而敏捷地消逝在珊瑚枝或岩石縫隙里。蝴蝶魚吻長口小,適宜伸進珊瑚洞穴去捕捉
無脊椎動物。
蝴蝶魚生活在五光十色的珊瑚礁
礁盤中,具有一系列適應環境的本領其艷麗的體色可隨周圍環境的改變而改變。
蝴蝶魚的體表有大量
色素細胞在神經系統的控制下,可以展開或收縮,從而使體表呈現不同的色彩。通常一尾
蝴蝶魚改變一次體色要幾分鐘,而有的僅需幾秒鐘。
許多蝶蝴魚有極巧妙的偽裝,它們常把自己真正的眼睛藏在穿過頭部的黑色條紋之中,而在尾柄處或
背鰭後留有一個非常醒目的“偽眼”,常使捕食者誤認為是其頭部而受到迷惑。當敵害向其“偽眼”襲擊時,
蝴蝶魚劍鰭疾擺,逃之夭夭。
蝴蝶魚對愛情忠貞專一,大部分都成雙入對,好似陸生鴛鴦,它們成雙成對在
珊瑚礁中游弋、戲耍,總是形影不離。當一尾進行攝食時,另一尾就在其周圍警戒。
蝴蝶魚由於體色艷麗,深受我國
觀賞魚愛好的青睞。它們在沿海各地的
水族館中被大量飼養。
美麗的珊瑚礁吸引著眾多的海洋動物競相在這裡落戶。據科學們估計,一個
珊瑚礁可以養育四百種魚類。在弱肉強食的複雜海洋環境中,
珊瑚魚的變色與偽裝,目的是為了使自己的體色與周圍環境相似,達到與周圍物體亂真的地步,在億萬種生物的頑強競爭中,贏得了自己生存的一席之地。
刺蓋魚俗稱
神仙魚,是珊硼魚中最華麗的魚。因為它們生活在比
蝴蝶魚更琛而且較暗的環境中,故需展現出更加鮮明的色彩。它們中的許多魚,在幼魚的
變態發育過程中,幼魚與成魚形態和色彩截然不同,同一種魚往往容易被誤認為是兩種魚。
甲尻魚的身體呈土黃色,體側有八條具有黑色邊緣的藍紫色橫帶,好似陸生之斑馬,俗稱
斑馬魚。另一種
神仙魚,身上的花紋好似小蟲蛀成,黑色粗紋把眼睛巧妙偽裝起來,若不仔細看,很難發現它是一條魚。
石斑魚不喜歡遠遊,它們喜歡棲息在
珊瑚礁的岩洞或珊瑚枝頭下面。它們是化妝高手,可以有八種體色變化,往往頃刻之間便可判若兩魚。它們具有與環境相配合的斑點和彩帶,在
洞隙中靜觀動靜,遇有可食之物,便迅游而出捕促之。
淡抹粉裝的粗皮鯛,它們大都以
海藻為生,體色與
海藻顏色相似,身體的尾柄處長著一塊突起的骨狀物,像把手術刀,這是它們求生的武器,常用其尾鞭撻敵人,使敵害受到嚴重創傷。
在
珊瑚礁的
海藻叢中常生活著一種躄魚,它形成保護色和
擬態,其體色和體態都與周圍的海藻色相似,將身體全部隱藏在海藻叢中,只露出由第一背鰭演變成的吻
觸手,觸手端部長穗狀,形似“
釣餌”,用以引誘小魚小蝦。
有美就有醜,在
珊瑚礁中有一種看了
令人生畏的玫瑰
毒鮋,其長相醜陋,體色灰暗,間有紅色斑點。它常隱伏於
珊瑚礁或海藻叢中,活像海底的一塊礁石或一團海藻,小魚小蝦游近身邊,被其背棘、頭棘刺中,便會立即死亡,成為其果腹之物。它是最劇毒的
毒鮋,人被其刺傷,若不及時搶救,4個小時之內亦會死亡。
生活在
海藻叢中的
葉海馬,身上長有各種類似海藻的葉片狀突起,若不仔細觀察,你還會認為這是一片海藻呢!
生活在熱帶
紅樹林之間的
蝙蝠魚,往往像一片
紅樹葉,常懶洋洋地在水中漂浮或
裝死,人們誤以為是一片紅樹葉,但只要你一動它,它便迅速地遊走了。
在礁盤上的
小丑魚,常與
大海葵共棲,色彩艷麗的
小丑魚常外出引來其他小魚小蝦,這些小魚小蝦被大海葵
觸手中的刺細胞刺中便被麻痹,進而被捲入口中吞食。一旦遇險,小丑魚便鑽入
大海葵的觸手叢中,成為理想的防空洞而受到保護。
在海洋世界裡,無論是廣袤無際的海面,還是萬米深淵的海底都生活著形形色色、光怪陸離的
發光生物,宛如一座奇妙的“海底龍官”,整夜魚燈蝦火通明。正是它們給沒有陽光的深海和黑夜籠罩的海面帶來光明。事實上,在黑暗層至少有44%的魚類具備自身發光的本領,以便在長夜裡能夠看見其他物體,方便捕食,尋找同伴和配偶。有些魚類發光,例如我國東南沿海的
帶魚和
龍頭魚是由身上附著的
發光細菌所發出的光,而更多的魚類發光則是由魚本身的發光器官所發出的光。
燭光魚其腹部和腹側有多行
發光器,猶如一排排的蠟燭,故名燭光魚深海的光頭魚頭部背面扁平,被一對很大的發光器所覆蓋,該大型發光器可能就起視覺的作用。
魚類發光是由一種特殊酶的
催化作用而引起的生化反應。發光的
螢光素受到螢光酶的
催化作用,螢光素吸收
能量,變成氧化螢光素,釋放出光子而發出光來。這是
化學發光的特殊例子,即只發光不發熱。有的魚能發射白光和藍光,另一些魚能發射紅、黃、綠和
鬼火般的微光,還有些魚能同時發出幾種不同顏色的光,例如,深海的一種魚具有大的發光頰器官,能發出藍光和淡紅光,而遍布全身的其他微小發光點則發出黃光。
魚類發光的生物學意義有四點:一是誘捕食物,二是吸引異性,三是種群聯繫,四是迷惑敵人。
翻車魚長得很離奇,它體短而側扁,
背鰭和
臀鰭相對而且很高,
尾鰭很短,看上去好像被人用刀切去一樣。因此,它的普通名稱也叫
頭魚。
翻車魚游泳速度緩慢。它生活在熱帶海中,身體周圍常常附著許多
發光動物。它一遊動,身上的
發光動物便會發出明亮的光,遠遠看去像一輪明月,故又有“
月亮魚”之美名。翻車魚這種頭重腳輕的體型很適宜潛水,它常常潛到深海捕捉深海魚蝦為食。
翻車魚既笨拙又不善游泳,常常被海洋中其他魚類、
海獸吃掉。而它不致滅絕的原因是所具有的強大的生殖力,一條雌魚一次可產三億個卵,在海洋中堪稱是最會生孩子的魚媽媽了。
翻車魚遍布世界各大洋,我國沿海有三種翻車魚,即翻車魚、黃尾翻車魚、矛尾翻車魚。
根據起源的不同,所有的水生生物可分為原生水生生物和次生水生生物。整個進化過程都在
水環境中進行的生物是原生水生生物,其中屬於游泳動物的有魚類、甲殼類等。另一些水生生物的近代祖先在其
系統發生過程中,已在陸地上生活了相當長的時期,此後又重新移居於水環境,其中屬於游泳動物的有水生哺乳動物。
根據生物的
流體力學特徵,還可對游泳動物作進一步區分。例如,底棲類群的活動範圍小,一般不善游泳,而在大洋水層中覓食的生物卻需要高速持久的游泳能力。
水生動物低速游泳時,貼身水層不亂,阻力不高。但速度增高在某一臨界值時便會在身周出現不規則的渦流(
紊流),阻力驟增。有個流體力學參數叫
雷諾數(Re),可用來估測這個
臨界速度。對於水生動物來講,
雷諾數主要由這樣幾個因子構成:水的慣性和粘性,動物與水間的
相對速度,動物的體形。
雷諾數與水粘性成反比,與另外幾個因子成正比。游泳快的水生動物都具有流線型輪廓,體表的粘液保證了表面的平滑且粘液溶於水後可減低水的粘性,軀體的和諧動作也有助於減低阻力。據計算,它們的
雷諾數都很高,多在105.5~107.5之間;也就是說,游速極高時才會出現明顯
紊流。Ю.Г.阿列耶夫(1976)據此將游泳動物分為4個亞類群:
①
底棲性游泳動物:它們游泳能力低,常棲息於水底。如
灰鯨屬、
儒艮屬等。
②
浮游性游泳動物:游泳能力也不高,
雷諾數在5.0×(103~105)之間。如
箭蟲、
燈籠魚科等。
④
陸緣游泳動物:常出現於岸邊,可能棲息於淺灘、岩石或流冰上。如
企鵝目、
鰭腳目、海龜
總科等。
生活習性
游泳動物多數具有
洄游習性。有的可長途跋涉往返千百海里,到產卵場生殖,到索餌海域覓食,冬季到深水處或
低緯度水域越冬。中國渤海和東海北部的許多種類,如帶魚、
小黃魚、
真鯛、對蝦等,每年都洄游到黃海南部或東海外海越冬,春季又向北洄游,進行生殖與索餌。在海中生長的中國
鰣魚、鱭魚(
鳳尾魚)、
松江鱸魚則是定期溯河生殖的有名魚類。還有許多種類能夠重返“老家”生殖,如鮭屬和
大麻哈魚屬這類溯河性魚類,每年定期進入其“出生地”
河川支流進行生殖。幼魚降河入海,索餌育肥,
性成熟後又重返“老家”進行生殖,繁衍後代。太平洋北美沿海的一種
王鮭,竟可溯河洄游到離岸3 000~4000公里的
河川上游及湖泊中生殖。這類魚有非常高強的逆水游泳的本領,甚至可奮力躍過瀑布那樣的障礙。
鰻鱺則相反,屬於降河性魚,在淡水中生長後再到遠離岸邊的外海進行生殖。幼鰻入江河洄游的旅程可這4000~5000公里,美洲鰻甚至可到達2200米的高原地帶。
生活在大海中的游泳動物,沒有任何可供辨認方向的
目的物,卻常常能定期進行有規律的遠程洄游。一般認為這是對外界環境條件長期適應的結果。有的游泳動物,如鯨類還具備完善的接受與傳遞信息的器官,有利用
回聲定位的能力。游泳動物的游泳速度依種類而異,淡水中生活的某些種類,只能在幾乎是“靜止”的水體中遊動。而
真海豚卻能以每小時40公里的速度持續游泳很長時間,最快時速可接近60公里。
地域分布
游泳動物分布全球,在海洋中從兩極到赤道水域均可見到。只是在一些水化學成分極為特殊的水域(例如含有
硫化氫的黑海深層)沒有代表。游泳動物也廣泛分布於
內陸水域,遍布所有緯度區,甚至發現於許多地下水體中,如盲
鱂科魚類就生活於北美的地下水中。只是在某些
大型湖泊的超鹽凹地、多鹽鹽水湖和所有臨時水體(水坑、水洞等)缺乏游泳動物。
海洋游泳動物在分類系統中占門類較多(在具有游泳動物
生態類群的各個綱中均有代表),淡水則較少(在箭蟲類和頭足類中沒有代表);在種的數目上,海洋游泳動物也遠多於淡水游泳動物;另外,海洋游泳動物的個體比淡水者大,生態和形態變異也遠較淡水者大。由於水體大小的限制,淡水中浮游性游泳動物的種類較多,而真游泳動物的種類較少。淡水與海洋游泳動物在適鹽特性上的極大差異,導致它們之間絕大多數不能互相交換。
游泳動物在緯度上的分布特點,和動物界的總分布特點相同。在
低緯度水域種類數目多,但各個種的種群數量相對為少。以魚類為例,中國南海巳知的種類約1000餘,而渤海、
黃海僅約300種。南海的經濟種類產量在萬噸以上的很少,而渤海、黃海的
小黃魚、
太平洋鯡等高產年份可達10萬噸以上。
游泳動物在
水體中的分布取決於各個種的生態學特點。海洋中底棲性游泳動物的分布範圍是從沿岸到數千米深處。浮游性游泳動物和真游泳動物分布於
沿岸帶至離岸很遠的區域,從水錶層到深海,其中魚類可達最
深海區,已有的記錄超過1萬米。呼吸空氣的次生真游泳動物的分布範圍,一般限於1000米水層以上。陸緣游泳動物的分布主要局限於100米水層以內,某些廣深性分布種,例如韋德爾
海豹,可潛至 600米深的水層。