圆鳞斑鲆(Pseudorhombus levisquamis)
“东方有比目鱼焉,不比不行,其名谓之鲽。”
在古人眼里,比目鱼是一种能逼疯强迫症的存在:眼睛长在同一侧,身体上下不同色,怎么看都像是缺了一半。古人甚至相信,必须把两条比目鱼贴在一起才能游动。这个传说流传了上千年,直到清代才被正式“辟谣”。
而今天,我们认识比目鱼,大多是在餐桌上。红烧鲽鱼头、清蒸多宝鱼、比目鱼刺身,还有火锅店常点的龙利鱼片。肉质细嫩、久煮不柴,是它们留给吃货们的核心印象。但吃完之后,很少有人会琢磨一个问题:这鱼好好的,怎么就长得如此“偏称”呢?
1
为什么非要长得不对称?
在我们印象中,鱼类都应该是两侧对称、流线型的身体。比目鱼偏偏是个例外。这种不对称的形态,曾一度成为一些学者攻击达尔文进化论的靶子:把一只眼睛从一侧移到另一侧,有什么进化优势?如果没有好处,怎么会被自然选择保留下来?
好处,还真的有。
所谓“一方水土养育一方鱼”,比目鱼这样不对称的形态和它所处的环境是分不开的。作为底栖鱼类(甚至绝大多数为埋栖),扁平的身体搭配上背部的色素沉积,能让它完美躺平在海底泥沙中。捕食者从上面游过,根本看不出下面藏着条鱼。而猎物从旁边经过时,它能突然暴起,一口吞掉。
但躺平也有麻烦。你想,整个身体都贴在海底,朝下的那只眼睛怎么办?整天埋在沙子里,暗无天日,时间长了不是要退化吗?
比目鱼的祖先给出了一个出乎意料的解决方案:让那只眼睛搬家。
这一招可谓是一举两得——既解决了眼睛在下方的尴尬,又给比目鱼带来了海洋鱼类难得的立体视觉。
普通左右对称的鱼类,眼睛视野会被头背部阻隔,双眼视野几乎没有重叠区域,也就是没有双视野区。双视野到底有什么好处?我们人类就是典型的双视野,不妨做个小试验:把右手五指张开,距离书本10厘米远,双眼注视书上的文字,你会发现尽管手指挡在眼前,但几乎不影响阅读,能顺利读完;可闭上一只眼睛,就会发现手指遮挡的区域完全看不见,没法完整阅读。
对于伏击型猎手来说,这技能简直像个外挂。猎物在什么位置、离多远、该什么时候出击,一目了然。
所以,别以为比目鱼只能躺平。论捕猎技巧,它在海洋鱼类里是数得着的。
2
朝左还是朝右,谁说了算?
比目鱼还分左口鱼和右口鱼,区分方法很简单:将鱼平摊,鱼嘴朝人、眼睛朝外,头部朝左为左口鱼,朝右为右口鱼。民间有“左鲆右鲽”“左舌鳎右鳎”的说法——牙鲆、舌鳎属左口鱼,鲽鱼、鳎鱼属右口鱼。
之所以分左口和右口,是看它的移动眼是右眼还是左眼。那又是什么决定了哪只眼睛会转移呢?
这要从比目鱼还是一只宝宝的时候说起。
刚孵化出来的比目鱼,眼睛也是对称分布在身体两侧的,和其他鱼没什么两样。长到大约一两厘米的时候,眼睛就开始“搬家”了。
以前学界认为,眼睛移位是额骨扭动造成的,但这个说法经不起推敲。科学家发现,真正的“幕后推手”是眼眶下方的分裂细胞——它们像一只看不见的手,把眼睛往上推、往前推。哪一侧的分裂细胞增殖更活跃,哪一侧的眼睛就会启动“迁徙”。
那又是什么在调控眼周细胞的分裂呢?
科学家受到了蝌蚪变青蛙的启发。蝌蚪变青蛙靠的是甲状腺激素,而比目鱼的眼睛移动,可能也跟它有关。在水中加入微量的甲状腺激素,可以加速眼睛的转移过程;反过来,视黄酸会抑制这一过程。二者就像“油门”和“刹车”,共同控制着这场发育奇迹。
半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)
3
这种奇特的形态,究竟是怎么演化出来的?
眼睛为何移动、如何移动,我们已经有了一定答案。但一个更根本的问题,科学家们还在争论:这种“两眼同侧”的奇特形态,究竟是怎么演化出来的?
2021年,浙江海洋大学的吕振明教授团队在《自然-遗传学》上发表了一项研究。他们解析了8个比目鱼物种的基因组,提出了一个有意思的观点:比目鱼的两个主要谱系,可能是各自独立地从对称形态的祖先进化出不对称形态的。也就是说,这套“两眼同侧”的生存策略,在演化史上可能被不同类群的鱼类“各自发明”了好几次。
这个观点在2024年迎来了“激烈交锋”。美国一个研究团队用新的分析方法重新审视了证据,得出了相反的结论:所有比目鱼应该源自同一个获得不对称形态的祖先。
有意思的是,中国一个研究团队在同一期杂志上立即发文回应,坚持自己的结论,并指出化石记录中也存在中间形态,恰恰支持了比目鱼体形的逐步演化,也支持了达尔文的渐进主义。
这场顶级期刊上的“正面交锋”(两篇观点对立的论文在同一期杂志上同时发表),至今还没有定论。
但不管最后谁对谁错,都让我们看到一件事:比目鱼这种看起来“反常规”的身体结构,是自然选择在极端环境下催生出的成功方案。它要么是一次极其难得的演化突破,被所有后代继承并发扬光大;要么是过于强大的生存压力,迫使不同的鱼类“不约而同”地走上了同一条适应环境的演化之路。
无论哪一种可能,都足够让人感慨自然演化的神奇之处。【未完待续】
参考文献
[1]Shao C W, Bao B L, Xie Z Y, et al. The genome and transcriptome of Japanese flounder provide insights into flatfish asymmetry. Nat Genet. 2017;49(1):119-124.
[2]Lü Z M, Gong L, Ren Y D, et al. Large-scale sequencing of flatfish genomes provides insights into the polyphyletic origin of their specialized body plan. Nat Genet. 2021;53(5):742-751.
[3]Duarte-Ribeiro E, Rosas-Puchuri U, Friedman M, et al. Phylogenomic and comparative genomic analyses support a single evolutionary origin of flatfish asymmetry. Nat Genet. 2024;56(6):1069-1072.
[4]Lü Z, Li H, Jiang H, et al. Reply to: Phylogenomic and comparative genomic analyses support a single evolutionary origin of flatfish asymmetry. Nat Genet. 2024;56(6):1073-1074.
本文图片来自《中国海洋鱼类》,陈大刚和张美昭编著,中国海洋大学出版社出版
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