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多鰭魚

鎖定
多鰭魚(Polypterus)分佈於非洲熱帶的淡水河湖中 [2]  ,是一類古老的硬骨魚,體被硬鱗,具大的噴水孔等原始特徵。多鰭魚類最早化石記錄可以追溯到白堊紀地層中 [3]  ,故又被稱為活化石。多鰭魚目下有1科(多鰭魚科),2屬(多鰭魚屬和葦棲多鰭魚屬),14個種。
中文名
多鰭魚
拉丁學名
Polypterus
分類位置
硬骨魚綱-輻鰭魚亞綱-多鰭魚目-多鰭魚科-多鰭魚屬
命名人和命名年代
Lacèpede, 1803

多鰭魚科下分類

Polypterus Lacèpede, 1803 多鰭魚屬(模式屬)
Polypterus ansorgii Boulenger, 1910 安氏多鰭魚
Polypterus bichir Geoffroy, 1802 多鰭魚(模式種)
Polypterus congicus Boulenger, 1898 剛果多鰭魚
Polypterus delhezi Boulenger, 1899 戴氏多鰭魚
Polypterus endlicherii Heckel, 1848 恩氏多鰭魚
Polypterus mokelembembe Schliewen & Schäfer, 2006 摩克拉姆邊貝多鰭魚
Polypterus ornatipinnis Boulenger, 1902 飾鰭多鰭魚
Polypterus palmas Ayres, 1850 帕爾馬斯多鰭魚
Polypterus polli Gosse, 1988 波氏多鰭魚
Polypterus retropinnis Vaillant, 1886 後鰭多鰭魚
Polypterus senegalus Cuvier, 1829 塞內加爾多鰭魚
Polypterus teugelsi Britz, 2004 託氏多鰭魚
Polypterus weeksii Boulenger, 1898 維氏多鰭魚
Erpetoichthys Smith, 1865 葦棲多鰭魚屬
Erpetoichthys calabaricus Smith, 1865 卡拉巴爾葦棲多鰭魚(模式種) [1] 

多鰭魚命名由來

多鰭魚(Polypterus)名字來源於希臘語,“poly-”意為多的,“-pterus”意為“翼或鰭”,指示背鰭前端有很多分開的小鰭。
葦棲多鰭魚(Erpetoichthys)又叫草繩恐龍,或稱蘆鰻,屬名來源於希臘語, “Erpeton-”意為爬行的東西(creeping thing),“-ichthys”意為魚。 [1] 
古代魚類弓鰭魚(上)、雀鱔(中)、多鰭魚(下)素描圖 古代魚類弓鰭魚(上)、雀鱔(中)、多鰭魚(下)素描圖

多鰭魚形態特徵

多鰭魚屬全身覆蓋着厚厚的硬鱗 [1]  [4]  ,頭上具有一對大的噴水孔 [5]  ,這些特徵在輻鰭魚類中被認為是十分原始的。多鰭魚屬的身體一般為延長的圓柱形,而蘆鰻屬的身體為鰻狀,相同的是,兩者身體的橫截面都是前三分之一呈圓形而後三分之一變扁平 [1]  。頭的橫截面圓形或背腹扁平;口大,其厚唇由唇軟骨支撐;具有喉板骨和膜質舌骨 [1] 
多鰭魚類的背鰭前部被分為5-18個小鰭,每個小鰭前部都有硬棘支撐,背鰭後部由軟的鰭條支持,並與尾鰭匯合 [1]  ;高度特化的胸鰭具有覆蓋着鱗片的基葉 [4]  ;臀鰭兩性異形:其中雄性的臀鰭增大(由於臀鰭鰭條的前後加寬),而從鰭條數量來看,多鰭魚屬的雄性臀鰭鰭條僅略多,而葦棲多鰭魚屬的雄性臀鰭鰭條數量增加明顯 [1]  ;尾鰭圓形或者是尖的(在幼魚中尤其明顯) [1]  。多鰭魚類的鰓弓減少到只有4對 [1]  ;有一對肺,其右葉比左葉更長 [6]  ,且腹側與食道相連 [1]  ;腸具有螺旋瓣 [4]  ;產粘性卵 [1]  ;未成年階段具有外鰓 [1] 
塞內加爾多鰭魚三維虛擬解剖 塞內加爾多鰭魚三維虛擬解剖 [7]

多鰭魚食性

多鰭魚都是捕食者,主要依賴嗅覺捕獵 [8]  。其捕獵對象有魚、陸生和水生的無脊椎動物以及兩棲類 [1]  ,有時在它們胃裏還能發現植物碎屑 [9]  ,但這可能是意外攝入的。多鰭魚能吞下的獵物大小取決於其口裂大小,其中多鰭魚屬能吞下尺寸為它們體長一半的魚,主要通過擴大口腔並突出軟骨支撐的唇褶形成漏斗,用力快速地吸入獵物 [1] 
多鰭魚解剖素描圖 多鰭魚解剖素描圖

多鰭魚繁殖

所有多鰭魚的臀鰭都表現出兩性異形,這對交配很重要:在產卵過程中,雄性的臀鰭形成一個“杯狀”,而雌性將卵產於其中。然後,卵在這個“杯子”中受精,接着通過雄性尾鰭和臀鰭的快速運動而分散開來。在自然界中,產卵行為發生在植被茂密的地區,通常是洪泛平原。孵化的幼魚傾向於等待獵物,而非主動捕獵。未成年個體具有外鰓,在某些類羣中,這些外鰓能保留非常長的時間。幼魚在最初生長較快,差不多達到該物種的特定大小以後,其生長放緩。 [1] 

多鰭魚呼吸空氣

從四億年前古魚進化出了呼吸空氣的能力,而現存的許多魚類也可以呼吸空氣,但出現特殊咽部衍生物(肺和氣囊)的魚卻只有少數,多鰭魚類就是其中之一 [6]  。多鰭魚的肺發育良好且血管化,能吸入空氣進行呼吸 [1]  。它們吸入空氣的渠道有兩種,其一是嘴,其二是噴水孔 [1]  。在某些多鰭魚的類羣中,噴水孔介導的抽吸佔所有空氣吸入的93% [5]  。多鰭魚呼吸空氣的過程如下:當魚頭部與噴水孔相鄰的前端部分浮出水面,噴水孔就開始運動;肺部氣體進入口咽腔(buccopharyngeal chamber)並使其擴張,隨後口咽腔收縮,呼出的空氣從鰓蓋裂縫排出;呼氣後,噴水孔上的閥門(dermal spiracle valve)在浮出水面後迅速打開並擴張,將新鮮空氣吸入肺中,同時口咽腔(buccopharyngeal chamber)也會擴張;關閉噴水孔後,隨着口(buccal)的壓縮,空氣被泵入並充滿肺;最後殘留在口咽腔(buccopharyngeal chamber)中的多餘空氣從鰓蓋裂縫中被清除出去 [5]  。在魚類-四足動物從水中到陸地的過程中,噴水孔呼吸空氣可能是一種重要的呼吸策略 [5] 
多鰭魚噴水孔呼吸視頻截圖 多鰭魚噴水孔呼吸視頻截圖 [5]
參考資料
  • 1.    Moritz, T., Britz, R. 2019. Revision of the extant Polypteridae (Actinopterygii: Cladistia). Ichthyological Exploration of Freshwaters, 29, 97-192.
  • 2.    Nelson, J.S., Grande, T.C., Wilson, M.V.H. 2016. Fishes of the World, Fifth edition. Hoboken, New Jersey, UK: John Wiley & Sons.
  • 3.    Giles, S., Xu, G.H., Near, T. J., et al. 2017. Early members of ‘living fossil’lineage imply later origin of modern ray-finned fishes. Nature, 549, 265-268.
  • 4.    Suzuki, D., Brandley, M.C., Tokita, M. 2010. The mitochondrial phylogeny of an ancient lineage of ray-finned fishes (Polypteridae) with implications for the evolution of body elongation, pelvic fin loss, and craniofacial morphology in Osteichthyes. BMC evolutionary biology, 10, 1-12.
  • 5.    Graham, J.B., Wegner, N.C., Miller, L.A., et al. 2014. Spiracular air breathing in polypterid fishes and its implications for aerial respiration in stem tetrapods. Nature Communications, 5, 3022.
  • 6.    Icardo, J.M., Colvee, E., Kuciel, M., et al. 2017. The lungs of Polypterus senegalus and Erpetoichthys calabaricus: Insights into the structure and functional distribution of the pulmonary epithelial cells. Journal of Morphology, 278, 1321-1332.
  • 7.    Lu, J. 2023. Vayu 1.0, a new set of tools for visualizing surface meshes. Vertebrata Palasiatica. http://admorph.ivpp.ac.cn/download.html
  • 8.    Pfeiffer, W. 1968. Das Geruchsorgan der Polypteridae (Pisces, Brachiopterygii). Zeitschrift für Morphologie der Tiere, 63, 75-110.
  • 9.    Daget, J. 1948. Note sur les Polypterus du Niger moyen notamment ceux de l’espèce senegalus. Bulletin du Muséum National d’Histoire Naturelle, 2e Série, 20, 82-86.