显然,绝大多数鱼类是变温动物,代谢率和环境温度直接挂钩。但是,有些不走寻常路的鱼类发展出了独特的中温能力,可以依靠巧妙地传热装置保留体内产生的热量,为己所用。这种独特的能力至少在鱼类里独立演化了8次:在旗鱼目的旗鱼科和剑鱼科,鲭形目的狐鲣族+鲔族和异鲭亚科,鼠鲨目的鼠鲨科和长尾鲨科,以及月鱼目的月鱼科和鲼形目的蝠鲼科。
要想实现中温,产热组织是必不可少的。细胞中线粒体在进行有氧呼吸时,葡萄糖中的能量并非全部被转化成ATP储存起来,而是有约60%被转化成了热量。如果在细胞中有线粒体内膜解耦联剂的存在,这个比例可以增加到90%以上。所以,理论上讲利用细胞的产热并不是什么难事,只要一直保持线粒体全功率工作即可。
八类中温鱼类的体内都有特殊的产热肌肉分布。它们的本质是一些特化的肌肉,富含肌红蛋白和线粒体。肌红蛋白可以储存巨额的氧气,为线粒体供氧。在产热过程中,肌肉会进行持续的收缩,释放的热量则进入肌肉周围的毛细血管中。产热肌肉可以是特化的眼肌,咬肌,躯干肌或者鳍外生肌。这些肌肉的产热对于维系中温鱼类的体温有着相当关键的作用。眼肌和咬肌负责温暖颅内的神经中枢和感觉器官,鳍肌和躯干肌则提供充沛的动力输出。
鼠鲨目还有另外一条产热途径。众所周知,经过消化吸收的营养物质会沿肠系膜静脉和肝门静脉流向肝脏进行进一步代谢。代谢,转化营养物质的过程需要放出大量的热量。鼠鲨科和长尾鲨科的肝脏毛细血管相比其他肉食鱼类显著地更为发达,同样起到了收集热量的作用。
产热是一方面,另一方面自然是防止热量散失。这时候就轮到“神奇的网”和逆流交换机制登场了。有了这些神奇机制,低温下的高效狩猎就成为了可能。
图片是现代中温鱼类集锦,各位对号入座
蓝枪鱼Makaira nigricans(颅内中温)
剑鱼Xiphias gladius(颅内中温)
北方蓝鳍金枪鱼Thunnus thunnus(全身中温)
腹翼鲭Gasterochisma melampus(颅内中温)
鼠鲨Lamna nasus
(全身中温)
大眼长尾鲨Alopias superciliosus(全身中温)
斑点月鱼Lampris guttatus(全身中温)
蝠鲼Mobula mobular(颅内中温)