魟科
魟(hóng)科(学名:Dasyatidae),是软骨鱼纲形目下的一科。截至2023年,不同分类标准中魟科的系统分类存在争议,本词条综合ITIS、WoRMS、ADW等分类观点,认为该科下分为20属,包括魟属(Dasyatis)、窄尾魟属(Himantura)、短尾魟属(Brevitrygon)、新魟属(Neotrygon)等。魟科鱼类主要分布于大西洋、印度洋、太平洋海域中,属于一类温水性鱼类。
魟科鱼类主要生活于热带到暖温带水域,通常出现在浅海岸水域、潟湖、河口,偶尔也出现在淡水中,但也有少数种类可能出现在更深的(超过100米)水域。体型中或大,呈盘圆形或近菱形;背鳍消失;尾鳍一般退化或消失。部分魟科鱼类具有毒的尾棘,其毒液为无色水状液体,含氨基酸和多肽类蛋白质,被刺伤后通常会引起红肿疼痛,严重时可导致肌肉痉挛。需立刻处理伤口并及时就医。
在2021年发布的中国《国家重点保护野生动物名录》中,魟科中仅黄土魟(Dasyatis bennetti)的陆封种群被列为国家二级保护野生动物。截至2023年,有91种魟科鱼类被列入《世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录》中,其中8个极危(CR)、20个濒危(EN)、23个易危(VU)、16个近危(NT)。部分魟科鱼类具有生态价值,部分魟科鱼类具有药用价值,此外,魟科鱼类已被作为水下机器人仿生的对象。
起源演化
魟科鱼类起源于白垩纪时期。学术研究发现,包括该科鱼类在内的所有软骨鱼纲(Chondrichthyes)鱼类都由一个盾皮鱼纲(Placodermi)中的祖先进化而来的单系群,然后分成两个姐妹群分支,即板鳃亚纲(Elasmobranchii)和全头亚纲(Holocephali)。随后它们便向两个方向发展,其中一支发展为扁平体型,适于底栖、少活动的生活类型——下孔总目(Hypotremata),下空总目又分为四个目,鲼目(Myliobatiformes)便是其中之一,且意大利科学家孔帕尼奥(Compagno)认为鲼形目很可能是由犁头目(Rhinobatiformes)鱼类进化而来的。而鲼形目中又分为两支,其中一支便是现存的魟科(Dasyatidae)鱼类,近魟科(Plesiobatidae)和蝠鲼属(Mobulidae)二者组成了另外一支。
命名与分类
魟科鱼类中,1829年魟属(Dasyatis)的命名出现过变动,法国科学家乔治·居维叶(Cuvier)曾将其更名为“Anacanthus”,但未被广泛认可。直到1888年,美国鱼类学家大卫·斯塔尔·乔丹(David Starr Jordan)统一了魟科鱼类的命名,即“Dasyatidae”。在后来的分类学研究中,魟科中的魟属分类出现过多次变动,1913年德国科学家加曼(Garman)从魟属中另独立出一个双褶魟属(Amphotistius),1930年美国科学家林德伯格(Lindberg)亦从魟属中独立出另一个长尾拟扁魟属(Urolophoides),但均未被学术界接受。
截至2023年,不同分类标准中魟科鱼类的分类体系仍存在一定争议。其中较主流的国际综合分类学信息系统(ITIS)认为该科下有6属、世界海洋物种名录(WoRMS)认定该科有19属,而世界自然保护联盟(IUCN)及动物多样性网站(ADW)在世界海洋物种名录的分类基础上,还认为马卡拉魟属(Makararaja)亦属于该科。
综合不同的分类观点,约有20个属的鱼类被认为隶属于魟科下,分别为魟属、窄尾魟属、短尾魟属、新魟属、深魟属(Bathytoshia)、半魟属(Hemitrygon)、翼魟属(Pteroplatytrygon)、斑魟属(Maculabatis)、河魟属(Fluvitrygon)、大魟属(Megatrygon)、条尾魟属(Taeniura)、沙粒魟属(Urogymnus)、萝卜魟属(Pastinachus)、丰蒂魟属(Fontitrygon)、泰拉魟属(Telatrygon)、帕特奥魟属(Pateobatis)、似条尾魟属(Taeniurops)、马卡拉魟属(Makararaja)、Trigon属、Hypanus属。
形态特征
体型及体色
魟科鱼类体型中或大,呈盘圆形或近菱形;体盘宽在0.3-2米之间,约为其长的1.2倍,不超过体盘长的2倍,尾部长(泄殖腔至尾端长度)大于体盘宽;例如花点窄尾魟魟(Dasyatis uarnak)体盘宽达1米以上;体光滑,或具结刺和小刺。魟科鱼类背面通常呈灰色到栗色,偶尔覆或浅或深的斑纹,腹面通常呈白色,例如花点魟体背面赤褐色或沙黄色,密具黑褐色圆形或多边形斑块;赤魟(Dasyatis akajei)体赤褐色,大者更甚。
头部
魟科鱼类眼小或中大,喷水孔中大,靠近眼后;鼻孔距口很近,具鼻口沟,前鼻瓣宽大,后伸至口,后鼻瓣前部形成一椭圆形入水孔;口小,横列微曲,唇褶不发达,口底具乳突0-7个;鳃裂位于头的腹面,共5对,鳃孔狭小。魟科鱼类齿细小,平扁,铺石状排列,齿面波曲或平直。
躯干
魟科鱼类头部侧边与胸鳍连续,胸鳍伸达吻端;背鳍消失;尾一般细长如鞭,常具1-3枚尾棘,且尾棘一般有毒,尾鳍一般退化或消失,上下方皮膜和突起或有或无。
分布栖息
分布范围
魟科鱼类主要分布于大西洋、印度洋、太平洋海域中。其中,条尾魟属(Taeniura)、沙粒魟属(Urogymnus)、魟属(Dasyatis)中共约14种魟科鱼类分布于中国。
栖息环境
魟科鱼类是喜温性鱼类,它们若在水温低至10℃时就会呼吸中枢受到冷抑制而缺氧从而死亡。它们主要生活于热带到暖温带水域,通常出现在浅海岸水域、潟湖、河口,偶尔也出现在淡水中,例如魟属中的赤魟(Dasyatis akajei),但也有少数种类可能出现在更深的(超过100米)水域。在热带水域,除了紫色翼魟 (Pteroplatytrygon violacea)以外其他物种均生活于淡水中,为底栖动物,会长时间埋藏于软底基质中,然而紫魟喜欢生活于开阔的海域中。
生活习性
觅食行为
魟科鱼类为肉食性鱼类,它们主要以软体动物门、甲壳亚门为食,有时也摄食鱼类、蟹、蛤和虾。它们会利用其胸鳍来沙子或泥土以寻找埋在其中的生物。部分魟科鱼类会专门摄食那些海浪冲到岸上的无脊椎动物。魟科鱼类由于属于平扁型鱼类,所以它们也通常会平铺在水底,埋伏起来,伏击过路的鱼虾。魟科鱼类具有电感应能力,使它们能够探测到其猎物产生的微弱电场,尤其是短魟(Dasyatis brevis)和Dasyatis say;
防御行为
魟科鱼类多受其他大型鱼类的捕食,尤其是鲨鱼,特别如无沟双髻鲨科(Sphyrna mokarran)是一种较常见的专食魟科鱼类的鲨鱼。无沟双髻鲨会利用锤形头部来敲击魟科鱼类并将其控制,随后会旋转着咬住魟科鱼类的圆盘状躯体直到后者选择屈服。而对此魟科鱼类的防御行为有两种,一是利用它们身上长有的毒刺,二是利用体色与沙子和泥土相近的特点,藏匿在栖息环境中从而不易被捕食者发现。
迁徙行为
部分魟科鱼类存在迁徙行为,例如部分魟亚科(Dasyatinae)有很强的游泳能力,会季节性地向北迁徙到不列颠群岛,它们会成群结队的进行迁徙;而蓝点魟(Taeniura lymma)在高潮期间多会迁徙至澳大利亚海岸的浅沙地带,低潮期间又迁徙回到洞穴或岩石地带。
生长繁殖
发情交配
魟科鱼类属于季节性交配,一般在春季、夏季和秋季的一段时间中进行发情交配。它们属于体内受精,雌雄在交配之前需要沟通到一定程度,例如雌性很可能通过释放化学或行为信号以暗示雄性其何时适合交配,使雄性的两个鳍脚至少有一个插入雌性的泄殖腔中来存放其精子。雄魟科鱼类的牙齿向嘴角弯曲,使它们能够在交配期间紧紧地抓住雌魟科鱼类。
产卵阶段
魟科鱼类属于卵胎生动物,妊娠期通常为几个月,但也有可能长达12个月。魟科鱼类通常达到性成熟时便开始产仔,一年只产一窝幼仔,一次能产出2-6个幼仔。魟科鱼类在分娩时,下一批的卵就已成熟并准备排卵了。
孵化哺育
魟科鱼类幼体出生时通常会像雪茄一样卷起来,并且它们的刺会被包裹在一个柔韧的鞘状物中以避免刺伤其雌性魟科鱼类,但由于魟科鱼类幼仔在母亲的子宫中得到了很好的营养,特别在魟科鱼类的一些种类,如花尾燕魟(Pteroplatea poecilura),输卵管已发展得类似子宫,其壁上有许多乳状突起,可将母体的营养物质通过胚胎的喷水孔输入发育中的幼体,这接近胎生的特点,所以它们一出生便已经完全发育成熟,能展开并游动。
魟科幼鱼刚出生时通常不需要其父母的照顾,可直接进入大海中进行觅食和照顾自己。魟科鱼类的生长和成熟通常较慢,它们与鲨鱼类相似,一般寿命较长。
物种保护
物种现状
截至2023年,尚未有魟科鱼类种群规模量化的统计数据,据该科下被列入《世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录》的91种鱼类可知,其中67个物种种群数量趋于下降,例如松原氏魟(Dasyatis geijskesi)、克拉雷斯岛泉魟(Fontitrygon colarensis)、乌克潘泉魟(Dasyatis ukpam)等;7个物种种群数量趋于稳定,例如Himantura australis、Neotrygon caeruleopunctata、Neotrygon 短头怪蝠蚤东方亚种等;仅蓝斑条尾𫚉(Taeniura lymma)种群数量趋于上升;16个物种种群数量趋势未知,例如细眼魟(Dasyatis microps)、库尔氏魟(Dasyatis kuhlii)、托氏魟(Dasyatis tortonesei)等。
致危因素
导致魟科鱼类种群数量减少的致危因素主要有:一是人类对魟科鱼类的捕杀,例如在地中海地区人类对鞭尾刺(Dasyatis pastinaca)的大量捕捞;在印度尼西亚西加里曼丹的卡普斯河,渔民对斑点河魟(Himantura signifer)的大量捕杀;在马来西亚、泰国等地,渔民对豹纹魟(Himantura uarnak)的大量捕捞。
二是栖息地的丧失、退化等,例如在泰国,由于人类的过度开发导致斑点河魟、豹纹魟的栖息地大量丧失;在马来西亚,由于城市发展导致瓦鳞短尾魟(Himantura imbricata)的栖息地大量丧失。
三是环境污染,例如在马来西亚的霹雳州河中,农业化学品、污水和工业废物对斑点河魟的栖息地造成了严重的污染;在泰国,其环境污染对查菲窄尾魟(Urogymnus polylepis)的种群数量造成了严重的威胁。
四是气候的变化导致其栖息地发生变化,不再适合魟科鱼类的生存,例如豹纹魟、瓦鳞短尾魟等。
保护级别
截至2021年,有1种魟科鱼类,即黄土魟(Dasyatis bennetti)的陆封种群被列入中国《国家重点保护野生动物名录》中,为国家二级保护野生动物。
截至2023年,有91种魟科鱼类被列入《世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录》中,具体保护情况如下:
保护措施
针对魟科鱼类的保护措施主要有以下三方面:
一是在多个海洋保护区中保护魟科鱼类,例如在巴利阿里群岛中有五个海洋保护区保护鞭尾刺;在泰国,建立社区非渔业保护区为斑点河魟提供保护;在澳大利亚的大堡礁海洋公园以及马尔代夫潜水地点周围建立的海洋保护区为斑纹扇尾鱼(Taeniura meyeni)提供保护。
二是通过制定相关保护法律保护该物种,例如在印度尼西亚实行环境和林业部第二号法令来对斑点河魟进行全面保护;在缅甸政府宣布禁止对瓦鳞短尾魟的捕杀。
三是增加对魟科鱼类的研究以增强对其了解,更好保护它们,例如狮色窄尾魟(Himantura leoparda),南方魟(Hypanus americanus)、褶尾萝卜魟(Pastinachus sephen)等。
主要价值
部分魟科鱼类具有生态价值,例如美洲魟(Dasyatis americana)的猎物数量使其在稳定底栖群落以应对营养摄动方面具有重要作用。部分魟科鱼类具有药用价值,例如中医认为花点魟(Dasyatis uarnak)之胆及尾刺可药用,胆有散淤、健胃的功效,主治胃病、跌打损伤、湿热黄恒等症,尾刺有清热消炎的功效,主治牙痛;合法获得的赤魟其尾刺可药用,有消炎清热、化结除症的功能,主治咽喉肿痛、乳腺炎、疟疾等症。此外,由于魟科鱼类的胸鳍波动游泳的方式具有较高的机动性和稳定性,所以其已被作为水下机器人仿生的对象。
物种危害
经济损失
部分魟科鱼类,如溪魟(Dasyatis fluviorum)等,可以摄食牡蛎科或丽文蛤,所以它们往往会破坏牡蛎或蛤蜊养殖场,使养殖业经济受损。
中毒风险
由于魟科鱼类通常具有有毒的尾棘,且部分魟科鱼类喜欢埋在浅水区的沙子或泥土里,这使得人类踩到便会被其毒器(由尾刺、外包皮膜和皮膜中毒腺组织构成)扎到,并被注入毒液,留下一个较深的伤口,如赤魟。
多数魟科鱼类毒液为无色水状液,pH值为中性。其有毒成分大致相同,含氨基酸和多肽类蛋白质,同时中毒症状也大致相同,通常会引起红肿疼痛,并沿局部蔓延,重者伤口为紫黑色,长时间不愈合。有些情况也会导致受伤的肌肉痉挛,甚至呈强直状态,较重者甚至会疼痛难忍,出现冷汗、心悸病、呼吸困难,全身皮肤可见散在出血点,甚至全身抽搐、昏迷、死亡。2007年7月,中国出现了一名男性用手抓取观赏海鹞鱼时,左手无名指被刺伤的事件。
相关研究
2022年,英国《科学报告》(Scientific Reports)发表相关研究表示,部分鱼类很可能也会做运算数值较小的加减法。研究中选用了8条魟科鱼类中的珍珠魟(Potamotrygon motoro),其中半数珍珠魟被证明可以运算数值较小的加减法,且它们准确率超过96%。
参考资料
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Tortonese's Stingray.iucnredlist.2023-09-21
Common Stingray.iucnredlist.2023-09-21
White-edge Whipray.iucnredlist.2023-09-21
Bengal Whipray.iucnredlist.2023-09-21
Giant Freshwater Whipray.iucnredlist.2023-09-21
Blotched Fantail Ray.iucnredlist.2023-09-21
Leopard Whipray.iucnredlist.2023-09-21
Southern Stingray.iucnredlist.2023-09-21
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鱼也会加减法.光明网.2023-09-21