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皮鳞鱼:湟鱼返祖引生物学家关注

发布时间:2015-06-29 
  

   1962年的一天,一尾小鱼在青海湖中静静游弋。它体态修长,色泽黄褐,这条鱼引起了前来考察的生物学家的关注。此时,这条鱼并不知道,自己身上隐藏的一种祖先的基因信息,将对人类了解青海湖这个浩瀚湖泊中的鱼类资源演变提供线索。

  被雪藏的珍贵标本

  2014年11月27日,中国科学院球盟会官网入口标本馆的博士研究生李文靖来到标本馆。他在一个标本瓶前驻足,仔细观察起来。

  这只标本瓶中,装着4条鱼,大的十几厘米,小的只有七八厘米,它们都是上世纪60年代采集于青海湖。“全身被着排列不整齐、分布不均匀、较大、埋于皮下的鳞片”,这是它们共有的体貌特征。也正是因为这个原因,让它们拥有过一个特别的名字——皮鳞鱼。

  李文靖介绍,自上世纪60年代初,中国科学院球盟会官网入口组织了多次规模不等的生物学综合考察,或派人参加了国内组织的有关综合科学考察,其中,参加的鱼类学家有武云飞、朱松泉,水生生物研究所的岳佐和等人。他们通过收集到的大批标本及实地勘察资料,对青海湖裸鲤做了分类、研究。“这4条采于青海湖的皮鳞鱼就是上世纪60年代科学考察活动的收获。除此之外,标本馆内还有一条采自西藏的皮鳞鱼标本。”李文靖说。

  由于地处偏远、科研滞后等原因,有关青海鱼类的记载一直鲜见于古籍文献。直到1727年,在相关的历史文献中才有了关于青海湖有鱼的记载。

  据清代古籍《藏纪概》记载:“青海有鱼似鲟鳇,甚多,皆无鳞甲。”曾任陕甘总督的杨应琚在《西宁府新志》卷四地理山川部中,写下了“十三志云,青海在临羌县西……有鱼无鳞……背负黑点……”还在卷八地理物产部中记下了“贵德所鱼产黄河,西宁东鳞止类止有鱼三四种而具无鳞……鱼产黄河”;《循化志》中记有“黄河中鱼甚多,……有鲶鱼、白鱼、鲤鱼,垢鱼口大反唇无鳞”。

  这些有关青海鱼类的记述,虽然只有寥寥数字,但无不强调突出了“无鳞”这一特征。而科学家们在对青海湖展开的鱼类调查也显示,青海高原的鱼类以裂腹鱼和高原鳅为主,这些都是以无鳞或只有少数鳞片为显著特征。

  从青海湖采集到的这些长有不规则形状鳞片的鱼,到底是什么鱼呢?它们身上的这些鳞片,又蕴藏着什么样的生物学信息呢?

  在班公湖找到族亲

  就在武云飞、朱松泉对这些标本展开初步研究之时,1964年,中国科学院的水生生物专家岳佐和、黄宏金在西藏羊卓雍湖也采集到了这种有鳞鱼。他们大胆地以这些鱼为模式,建立了皮鳞鱼属,“所依据的主要特征正是它们全身被着排列不整齐、分布不均匀、较大、埋于皮下的鳞片,并以极其相似于裸鲤属而定的属名。”李文靖介绍。

  自此,生物学上便出现了“皮鳞鱼属”,有关这种鱼的命名仿佛已经尘埃落定。

  1975年,武云飞、朱松泉又在西藏班公湖采集到了一条皮鳞鱼。他们将这条皮鳞鱼拿给当地渔工和牧民群众时,牧民们也对这种长有鳞片的鱼感到震惊,认为这在当地是极为罕见的。这次,武云飞、朱松泉产生了疑问:皮鳞鱼所具有的鳞片特征,在分类学上是否可以作为划分属、种的依据?

  为了解开这个疑问,武云飞、朱松泉立即对已经采集到的皮鳞鱼标本与青海、西藏三地已知属种正常的无鳞鱼,展开了比较、研究,期望能有所突破。

  武云飞、朱松泉发现,在体貌上,除身体是否被有鳞片的差别之外,皮鳞鱼与无鳞鱼的主要形态特征、鳃耙数目及身体各项比例的变异范围完全一致。通过解剖镜,他们惊奇地发现,皮鳞鱼的体鳞结构与它们各自的肩鳞相同。“皮鳞鱼的肩鳞和臀鳞,也与当地无鳞鱼的相应鳞片的结构相同。体鳞的分布情况随个体而异。同一个体的体鳞,大小和形状差异显著。这些都说明皮鳞鱼的体鳞具有极大的差异性,很不稳定。”李文靖介绍。

  由此,武云飞、朱松泉认为用身体上出现的这种鳞片作为主要分类依据是不可靠的。他们推测:这种被有不规则鳞片的皮鳞鱼,应是无鳞鱼中身体上呈现鳞片征状的个体,即返祖现象的个体变异!

  原是裸鲤返祖

  武云飞、朱松泉认为,羊卓雍湖的标本出现率不及渔捞量的万分之一,根据1962年至1965年生物学家们搜集的青海湖皮鳞鱼标本,不及当时总产量的千万分之一。1974年,在班公湖也是首次发现此类标本。由此看来,皮鳞鱼是十分稀少而罕见的,在青海、西藏的湖水中,并没有形成一个独立的种群。作为自然界中的一个独立种群,是由具有相对稳定形态特征的许多个体组成的。个别地存在于自然界中的个体,可能有两种情况,即天然杂交或返祖现象。天然杂交中,在鱼类中屡见不鲜。然而在青海湖和羊卓雍中的鱼类仅有不被鳞片的裸鲤属和高原鳅属,因此,不可能产生被有鳞片的杂交种。

  “今天的裂腹鱼亚科的许多属、种则是不同程度地被有鳞片,或是部分消失,或是全身几乎裸露无鳞片。据已有研究,无鳞鱼的退化是由于对高原特定水域条件长期适应而特化的结果。因此说皮鳞鱼身体上出现的鳞片是无鳞鱼祖先鳞片特征的重现,是有历史根据的。”李文靖说。

  通过对这些皮鳞鱼和相应的正常无鳞鱼标本的比较分析,鉴于皮鳞鱼所表现出的返祖征状,是一种生物进化过程中的特殊现象,具有一定的生物学意义。

  皮鳞鱼消隐青海湖

  从上世纪60年代至上世纪80年代,这种长着有鳞鱼以一个新的种属皮鳞鱼属引起了科学界的误会,根据自己的研究分类,武云飞、朱松泉确证了这种皮鳞鱼就是青海湖裸鲤,所以,他们提出了应废除皮鳞鱼属、种的命名的建议。然而他们认为,皮鳞鱼在分类学上,虽不能成为一个独立的种,在生物进化中仍然意义重大。

  鳞片返祖变异的标本,不仅为裂腹鱼类适应高原环境而特化的推论提供了物证,同时也填补了裂腹鱼类从有鳞到无鳞之间的鸿沟。在地理位置上相隔数千公里的三个不同产地的三个已知种中,都出现了鳞片的返祖变异,这样的变异看来是偶然的,但或许能为研究裂腹鱼类的演化史,提供一些线索。返祖变异的事实,还说明无鳞鱼鳞片的退化,是在漫长的演化过程中,通过鳞片退化和重现这一对矛盾因素的相互作用,不断斗争来实现的。其变异的实质,在于无鳞鱼个体内部的矛盾因素相互斗争形式的多样化和复杂性,导致多种鳞片分布形式,即几乎裸露的个体最多,局部出现鳞片的较少,全身被鳞者罕见。总之,地处高原的无鳞鱼进化发展的总趋势是鳞片退化。

  “ 五十多年过去了,由于种种原因,专家们再也没有采集到皮鳞鱼,这种返祖现象的原因还没有确切答案。目前,球盟会官网入口的鱼类专家在对青海湖裸鲤展开功能基因定位工作,试图解开青海湖裸鲤的鳞片在漫长的进化过程中消失的原因。因为这些鳞片都是不规则形状的,活体标本很难再次采集到,因此很难能确定它们能否起到鳞片应有的保护作用。”李文靖介绍。(西海都市报 郭晓芸)

  

  皮鳞鱼标本的皮下有明显的鳞片痕迹

  

  皮鳞鱼具有鲜明的裂腹鱼特征

 
      
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