《科学画报》
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飞吧，鱿鱼
2013-01-23 13:56:04
文／郁 健
夜色笼罩的大海格外沉静，只有波涛起起伏伏，仿佛大海在睡梦中的均匀呼吸。突然，有什么东西跃出海面，黯淡的星光下，它们半透明的“翅膀”依稀可见。它们优雅地滑翔，在空中划出一道弧线，重又落入水中，溅起的水花很快被大海吞没，海面又恢复了平静。它们是飞鱼吗？不，它们是鱿鱼。是的，科学家已经发现，鱿鱼不仅会飞，而且其飞行能力远远超出人们的想象。
坐着“火箭”的鱿鱼
实际上，早在1892年就出现了鱿鱼会飞的报道，但直到近年见诸报端的也不过十几例。加拿大达尔豪斯大学资深海洋生物学家奥多可能是第一个在室内亲眼目睹鱿鱼飞行的人。
20世纪70年代，为了研究鱿鱼的习性，奥多决定在加拿大达尔豪斯大学的海洋实验室里养鱿鱼。他和研究生在凌晨3点来到附近的渔村，在月光下开始了围猎：首先，把捕获到的短鳍鱿鱼装进注满冰冷海水的水箱，请一位渔民帮忙送至达尔豪斯大学附近，然后他们自己用货车把鱿鱼辗转拖回海洋实验室，轻轻地放到水池中。
令人欣慰的是，一切顺利。当看到这些头足类动物在水池中成群结队地畅游时，奥多他们不禁也手舞足蹈起来。但是，第二天他们惊讶地发现有两条鱿鱼死在水池边，而唯一合乎逻辑的解释就是它们把自己弹出了水面。于是，他们立即把水池的水位降低了1米，以防其他鱿鱼重蹈覆辙。此外，他们还调暗了灯光，以测试亮度的改变是否会触发这种行为。
果然，灯光变暗后，他们立刻听见了水花声阵阵响起，同时不断有鱿鱼如火箭般冲出水面，其中大部分安全返航，但偶尔有一些撞上水池四周的墙壁。在场的所有人都目瞪口呆，大脑在“火箭”鱿鱼的冲击下全部短路。为了防止这些疯狂的“火箭工程师”们再次自残，第二天晚上他们依然把灯光打开，从此之后便再也没有一枚“火箭”升空。他们对鱿鱼飞行的研究也暂时告一段落。
由于水池的空间有限，当时奥多并没有意识到鱿鱼不仅能把自己射出水面，还能在空中滑翔一大段距离。许多年后，随着研究的深入和其他类似报道的涌现，奥多才意识到自己当年有幸目睹了多么罕见的一幕。在野外研究鱿鱼的飞行极其困难。近年来，奥多和同事们得到了一些极为珍贵的鱿鱼飞行照片，对这一现象进行了深入的探究。
在空气中游泳
目前可以肯定的是，确实有部分鱿鱼能够飞行，而且是倒着飞：将尾鳍作为飞行时的双翼，头部的腕足则张开成扇形当作尾翼。通常情况下，机翼般的尾鳍所提供的升力能使鱿鱼轻松滑翔10米以上。1947年，挪威探险家索尔·海耶得乘坐木筏横跨太平洋时，曾看到有鱿鱼至少滑翔了50米，与目前所知的各种飞鱼不相上下。考虑到鱿鱼的双翼如此迷你，这个距离着实令人吃惊。
通过分析照片，人们发现鱿鱼的飞行方式和在水下的泳姿如出一辙，都是将水吸入后再快速喷出，像喷气式飞机一样利用反作用力前进。曾有人见到一只长达1.2米，质量约40千克的成年美洲大赤鱿用类似的方式跃出水面。当然，对于如此的庞然大物来说，其最终的飞行距离只有2米。但是体型较小的鱿鱼，甚至包括幼年美洲大赤鱿，都非常擅长运用这种方式在冲出水面后获得更有利的高度和速度，甚至有报道说鱿鱼能跃出海面高达6米以上。
此外，鱿鱼还能够控制自己的飞行姿态，因为对它们来说，飞行只是变个法子游泳而已。曾经有人看见鱿鱼在空中滑翔时突然将腕足全部张开，做出类似紧急制动的姿势。
探索飞行的秘密
那么，鱿鱼究竟为何而飞呢？曾经有报道说，在纽约长岛附近观测到一群长鳍鱿鱼通过飞行追捕小鱼，但更多的情况则是鱿鱼被路过的船只吓到，或者为了逃避身后的捕食者。比如，幼年美洲大赤鱿就经常为了躲避成年同类的追杀而飞出水面。所以，美国学者西尔维娅·玛西亚和同事们把鱿鱼飞行的原因归纳为两个字：逃命。
然而，奥多认为这一现象的背后还有更深层次的原因。2009年，一位摄影爱好者利用高速摄影系统在巴西沿海拍摄到了一组鱿鱼飞行的照片。据此，奥多和来自斯坦福大学的朱莉·斯图尔特计算出它们飞行的速度和能量消耗。
结果显示，这些鱿鱼在空气中飞行时的速度是在水中的5倍，而且一旦冲出水面，它们还能在空中滑翔很长一段距离而无需消耗任何能量。换言之，飞行是鱿鱼们长途旅行的最佳方式。与之前观测到的短鳍鱿鱼只在夜晚飞行的现象综合起来，奥多认为，飞行不仅是鱿鱼保存体力的秘籍，还能帮助它们躲避那些依赖视觉进行捕食的海鸟和凶猛大鱼。
对于需要洄游而脂肪储备又有限的鱿鱼来说，节省每一点能量都是生死攸关的大事。奥多的团队在研究短鳍鱿鱼的习性时发现，这些只有0.5千克的小生命会从加拿大的纽芬兰一路洄游到美国的佛罗里达。在那里，它们产下类似于胶状物的卵，这些卵会随着洋流一路漂回纽芬兰。
奥多等人曾对短鳍鱿鱼能够进行如此长距离的洄游大惑不解。后来，他们在实验室的水池中观察到，所有的雄性鱿鱼突然消失了——和黑寡妇蜘蛛一样，雌性鱿鱼在交配后会吃掉它们的伴侣。对于一生只繁殖一次的短鳍鱿鱼来说，雄性在交配后就没有存在价值了，因此，变成配偶长途旅行过程中的燃料，无疑是它们最理想的归宿。奥多等人认为，即使有证据显示雌性会吃掉雄性，也无法解释它们如何得到这么多能量。他们推测，鱿鱼飞行的目的或许就是为繁衍后代节省每一点宝贵的能量。
野外调查同样支持了他们的结论。斯图尔特一直在研究北美洲太平洋沿岸的美洲大赤鱿。近年来随着天敌的减少，它们的势力范围已经一路拓展到阿拉斯加北部。和短鳍鱿鱼一样，它们喜欢洄游到南方温暖的水域产卵。目前，这些鱿鱼最北面的产卵地是墨西哥的科特斯海。
在2007年的研究中，奥多曾估计一只10千克的美洲大赤鱿最理想游速是1.2千米／时。斯图尔特的追踪记录则显示，其实际游速稍快，平均为1.5千米／时，其中有些甚至能达到2.3千米／时。这些大家伙们是如何高速移动的？答案只能是飞一会儿游一会儿。
解开更多谜题
2012年，斯图尔特在一次海洋学术会议上展示了她和奥多的研究结果，“飞行鱿鱼”的名声立刻不胫而走。他们还发表了论文，详细介绍他们研究飞行鱿鱼的来龙去脉，包括所有理论推算。但是，究竟哪些种类的鱿鱼会在迁徙的过程中飞行仍有待考证。
鉴于鱿鱼飞行的速度是游速的5倍，他们希望用类似于智能手机中加速度传感器的设备在鱿鱼身上进行标记，来确定它们能否飞行。但是，在野外研究之前他们先要在实验室的大水池中进行测试。迄今为止，他们仍未解决如何阻止飞行的鱿鱼撞向墙壁。奥多称，或许在实验室墙上挂满枕头是个好主意。
此外，目前已有的海洋追踪网络也能派上用场。这项国际合作项目使用水下听音器对携带有特定超声标记的生物进行追踪，各种超声标记会不断释放特定的声波信号，就像条形码一样。这个系统集中部署在短鳍鱿鱼的洄游路线附近，因此对于追踪这种鱿鱼十分好用。随着今后海洋追踪网络的扩张、技术的进步，特别是研究人员的努力，其他鱿鱼的飞行之谜也有望被逐渐解开。