射水鱼家族谱是迄今为止了解狙击鱼进化史的最佳证据

射水鱼家族谱是迄今为止了解狙击鱼进化史的最佳证据

射水鱼在沼泽、河口和咸水海岸水域捕食昆虫,精准度极高。它们不需要箭,而是向猎物喷射一米多高的水柱。水柱能将昆虫从空中击落,而且非常准确。尽管射水鱼很受欢迎——在动物园里很常见,也被当作宠物饲养——但人们对这些水生神枪手的进化研究相对较少。

在周一发表于《综合生物生物学》杂志上的一项新研究中,堪萨斯大学的鱼类学家和其他团队成员对射水鱼进行了研究,从不同物种的起源到鱼类家族的分化。多年来,鱼类学界一直在争论什么才算射水鱼家族。通过仔细观察这种独特射击行为所涉及的微小骨骼,研究作者能够识别出一条意想不到的进化树,从亚洲分支到澳大利亚。

“我们研究了这些鱼类之间的关系,并问道:‘这种让它们能够吐水的神奇机制是如何进化出来的?’”主要作者马修·吉拉德在新闻稿中说道。“我们对它们与其他哪些鱼类有亲缘关系有一些想法,但这是我们第一次提出所有这些射水鱼物种之间如何相互关联的假设。”

射水鱼的近亲滩鲑鱼 (Leptobrama)、原始射水鱼 (Protoxotes) 和其他射水鱼 (Toxotes) 的舌头和嘴骨结构

研究人员利用软件追踪分子遗传数据和鱼类组织结构随时间的变化,创建了类似家谱的东西。通过这种方式,研究人员能够追踪鱼类喷水能力的进化过程。研究结果表明,所有种类的射水鱼的嘴顶都有凹槽,并且有扩大的牙板。这些管状特征类似于水枪的枪管,使射水鱼能够向飞行中的目标喷射水。

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此外,研究人员还发现证据表明射水鱼与海滩鲑鱼有密切的关系,无论是在基因上还是在形状上。海滩鲑鱼嘴巴的结构相似性可能表明射水鱼利用了现有的身体特征来喷射水。

不过,滩鲑不会使用超精确的水射流捕猎。“其他鱼类可以移动水流,但滩鲑与射水鱼完全不同,”合著者利奥·史密斯在一份声明中说道。“我将其比作‘我可以把喇叭放在嘴里,我想我可以发出声音,但不像迈尔斯·戴维斯那样。’这也是一种完全不同的东西,一种捕捉昆虫的非凡专长。”

通过这项研究,研究人员可能很快就能更多地了解这些天赋异禀的鱼类。在基因数据和组织结构之间,绘制这些鱼类的分布图和家谱的分支包含大量科学数据。弄清这些动物的起源可能会回答诸如这些海上狙击手有多少种这样的问题。

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射水鱼,种为 Toxotes blythii。Matthew Girard

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