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五月天的潛水季
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「魚類生存六大感覺利器」摘要



(2)聽力:
  • 魚類沒有耳膜的主要原因是水的緣故,聲音在水中傳遞的速度是每秒1500公尺(譬如說:當頻率為 300 Hz時,則頻寬度約5公尺,寬度約5公尺。如果以這種聲音的速度傳遞,聲音基本上是穿透整個身體,耳膜有可能因此弄破【註:Discovery 頻道說鯨魚的叫聲長達幾千英里,可以在水下形成一種傳聲筒通道】
  • 魚類利用氣膘當作助聽器,去感受骨骼(應該是指耳石)的音波震動。【註:可能是同樣骨頭震動的理論,日本曾經發明出一種綁在手腕的手機收話筒,食指伸耳朵,利用來電收音震動骨頭的方式,讓耳膜可以聽到聲音。這種方式在吵雜的環境特別好用,聽得很清楚。】

這位博士講者說有人問他研究聲音要做什麼,有什麼用途。乍聽之下,的確想不出來。對呀!研究聲音能做啥?

他隨即舉個例子,也就是他日本研究生在日本的研究案例。在某個情況,他們必須將飼養在某個水域的魚群移置到另一個水域。傳統的方式是用魚撈的方式,這種方式 會讓所飼養的魚嚴重死傷。於是他們在餵食魚群時,在水下喇叭播放著咚咚咚的低音。將聲音與餵食做連結,當聲音一播出,魚群就自動靠攏過來。【註:這個就是早期的學習理論:「刺激與反應」形成的學習,例如在餵狗前,聽到洗碗盤的聲音。之後,狗聽到洗碗盤的聲音,就已經開始焦躁不安,並且流口水。】

聰明的你或許會問,聽到咚咚咚聲音,那又怎樣呢?

沒錯,他們就用這樣的方式,在一艘電動馬達船(避免引擎馬達造成噪音)前進,船後拉著一條橫桿,底下掛著水下喇叭,播放著咚咚咚聲音,並灑放微量飼料。在他 播放的影片裏,就看到為數三萬尾的魚群乖乖的跟著橫桿游動,呈長方形矩陣游動,沒有任何一尾超過橫桿。他稱之為「帶魚去散步」。

另外,他派給研究生的研究主題是研究台灣水產養殖池打水馬達(增加水池含氧量,免得水池缺氧造成魚群死亡)在水下的音波強度。結果他將所錄到的音波播放給大家聽,在場聽眾立刻有人用手遮住耳朵,聲音非常高強,這比住在繁忙的高速公路旁還吵雜痛苦咧。他認為,若能減低這種噪音,對魚群繁殖量必定有所助益。這大概是「放音樂給乳牛聽」可增加產乳量的道理一樣。

他順便提到上面這個研究主題,他的研究助理讓他損失了一具價值13萬的水底收音麥克風,不過他有稱讚研究助理懂得斷尾求生,把比較便宜的麥克風放掉,讓打水馬達捲走,主機留下來。不然全部都被捲走的話,日本日立Oki公司製造,價值60幾萬台幣就這樣不見了。

另外,他也發明一套裝置能夠偵測到魚的聽力反應,只要一尾魚跟 2 小時,就測得數據。相較於舊設備需要十幾尾魚,取得數據需要費時1年 2 日。只不過他說他沒有申請專利,讓很多科學家可以製造出這樣的設備而不必付出高昂成本。

搶地盤實驗:
為了證實聲音跟搶地盤有關,他進行了一場共約16組對照實驗,就是在一個魚缸裏養了二尾魚,他們已經分出誰是老大、誰是小弟。於是他將老大發音器官消音,老大因為失去了聲音,立即變成小弟。將發音器官復原後,這下子小弟又變回老大。而將老大的聽力弄沒了,老大仍然是老大,因為牠的聲音仍在。而一尾魚若是先天 又聾又啞的就會很兇,成為老大,因為他聽不到別的魚聲音,所以他也無所畏懼,因而成為老大。【就像是肥東在綠島說出的名言:當你被別人評為零分時,你就無敵了,天不怕、地不怕】

當他這個在美國的實驗結果公布在網站,美國有位聾啞學校校長打電話跟他證實,在他的聾啞學校,最兇而且不怕人的就是又聾又啞的學生,因為無法講話,也聽不到,所以天不怕地不怕。也就是無法接收與回應他人的溝通訊息。

這個「搶地盤」的聽力研究讓他獲得美國政府的二百萬研究經費資助。

(3)側腺:
側腺是魚體側邊的一條感應腺體,它的功用是感應水壓、水流流速、群游。任何水壓、水流改變就啟動牠本能反應,往某個方向移動或做出某種行為。

群游的目的有二:節省體力、保護自己。節省體力是因為大家一起游動可以降低水阻,節省體力。就跟野雁會以人字形飛行的道理一樣,是為了降低風阻節省體力,所 以高速公路上的貨運卡車有時同一家公司的二台會貼得很近開著,節省油耗。自由車選手緊貼著走,也是同樣的道理。下次在水中低動蛙鞋,或許也可以嘗試看看排成一直線,看會不會減低水阻,節省體力。

群游保護自己是因為形成一團魚球時,體力差的無法鑽入到魚球中心,因此會最先被吃掉。體力佳的會往中間擠,因而可躲過自然淘汰。

(4)視覺:
在他的研究裏,某些魚是可以看到紫光、綠光、紅光。魚類可看見的光線顏色,會隨著成長過程而改變,也就是移轉,例如小時候原本可以看到紅光,長大後移往其他顏色的光線。生活在不同深度海域的魚類能夠看到的光線顏色也不相同,例如紅色在五六米就消失,綠色在100米以下深度消失,所以超過這個深度的魚可能看不到這二種 顏色。

夜間活動的魚群容易受到光線吸引而聚集,因此漁民利用強光照射,讓魚群聚集後捕撈。一般適度的強光燈是六盞,但台灣漁民常使用10 幾甚至40盞強光燈,造成大小魚群都聚集,通殺。魚也因為強光照射,造成眼球突露,流血死亡。也因此,他說明年可能會通過一條法令,禁止漁民使用超過六盞 強燈於夜間捕撈。事實上,用這樣超亮的多盞燈也常造成漁民自己得到職業病:白內障,甚至瞎了眼睛。

(5)嗅覺:

  • 魚的嗅覺功能就只有嗅覺,並無(人類或陸地動物還兼負著)呼吸功能。魚的味蕾是散佈在全身數個位置上,全身都有味蕾功能。很難想像人類的味蕾要是也遍佈全身,而非舌頭,過日子的感覺一定很不一樣吧。當手碰到門把,立刻嚐到金屬味道。
  • 當水質酸化到PH4時,魚類只要暴露10分鐘就喪失嗅覺功能死亡
  • 嗅覺的在水產上的應用是將魚類喜歡的味道加入飼料內,引誘魚來吃。因為飼料的味道若不引誘魚來吃,飼料就白費了。


上圖就是二尾弱電魚相遇,彼此會區隔電壓的數據圖

(6)電場

  • 某些魚類會產生高伏特電壓將獵物電死,例如南美洲有一種電所發出的電力可以電死一匹馬。
  • 二尾弱電魚電鯰擦身而過,會自動調整彼此的電場頻率,避免因電場一樣而產生干擾。調整方式是隨機自動,無「老大與小弟」的制式調整規定。
  • 通常是分二次電死獵物,第一次擊昏,第二次擊斃,然後進食。
  • 弱電魚被攻擊時電鯰對外來攻擊發電回擊時,同時也發出「電氣警告」訊號(Electric Alarm Signal)給同類知道,讓同類知道迴避外來危險。
  • 鴨嘴獸的喙(beak)能感應微弱電流,並對攻擊之。這個事實,基本上是個意外發現,因為研究學者在野外研究時,掉落了電池,引起鴨嘴獸攻擊電池。學者好奇,為何如此?於是又丟下沒電的電池,鴨嘴獸沒反應。進一步研究,因而發現鴨嘴獸的喙能感應電流。
  • 象鼻魚有發電裝置,所有的發電魚是在尾柄有發電器,是由肌肉或神經細胞特化而形成的。尾鰭有電容受器,身體有類似膠質的發電膠產生電壓。

Q:電鰻
發電獵食,為何不會電死自己?
A:目前並無研究證實為何不會電死自己,有一種推論是電鰻身上有一層厚厚的脂肪做為絕緣體,讓電流無法上身。不過這只是推論,如果能夠證實是這樣子,那一定可以成名。嚴博士開玩笑的說,如果能夠讓電鰻做類似跑步機的運動,餵牠吃瘦肉精,減少身上脂肪,然後讓牠發電看會不會電死自己。

-- 2007.12.01 後記新增:科學人雜誌網站也有一篇文章解釋《電鰻如何發電?為什麼不會電到自己?》。

Q:人類或其他陸地動物有無可能演化出像是電鰻一般的發電獵食的能力?
A:陸地生物是不可能演化出以高壓電流獵食的生物功能,因為所有會發電的生物都是跟水有關的生物,因為只有水會導電。



最後,學者對台灣的海洋文化也下了評語:台灣只有水產海鮮文化,沒有真正的海洋文化,對於自己的海洋並不瞭解。他認為這完全是過去曾經有 50 年專制政權,禁止人民 與海洋接觸的結果。台灣的海岸只有漁船、海釣船,鮮少有帆船等休閒運動船去培養海洋文化,瞭解海洋。最後他以「台灣魚類佔世界十分之一,生物多樣幸、歧異度高」,大家應該珍惜保護這項獨特的海洋環境。十分之一是多少種魚類呢?

...... 2600種。

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