科學家發現世界上最老的珊瑚礁巨魚,早在二戰以前就出生了。(示意圖/達志影像)
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世界上最老的珊瑚礁巨魚現蹤!澳洲海洋科學研究所日前在羅利淺灘,發現了一隻高齡81歲的「斑點羽鰓笛鯛」,比原紀錄保持魚多出20歲,而科學家也表示,81歲斑點羽鰓笛鯛出生時,第二次世界大戰才剛爆發,而牠能協助人類了解氣候變化如何影響魚類。
根據《獨立報》報導,澳洲海洋科學研究所(Australian Institute of Marine Science,AIMS)在西澳布魯姆(Broome)以西約300公里的羅利淺灘(Rowley Shoals),捕獲11條超過60歲的珊瑚礁巨魚,其中還包含一隻79歲的白斑笛鯛(Lutjanus bohar),及一隻81歲的斑點羽鰓笛鯛(Macolor macularis)。
Scientists find 81-year-old snapper, the world’s oldest tropical reef fish https://t.co/lHLUcULGMs
— The Independent (@Independent) December 2, 2020
科學家透過魚體內的耳石(耳骨)組織,準確鑑定出魚類的年紀,因為耳石類似樹木年輪,上面會有每年的生長帶。而負責這項研究的AIMS魚類生物學家泰勒博士(Brett Taylor)提到,「到目前為止,我們在熱帶淺水區,發現最古老的魚類已有60年歷史」,而新發現的高齡魚比原紀錄保持魚年齡多出20歲,刷新了世界紀錄。
泰勒博士更提到,此次發現的斑點羽鰓笛鯛應該在第一次世界大戰後孵化出來,「牠在第二次世界大戰中倖存下來。一條魚能在珊瑚礁上生活80年,真是令人難以置信」,不僅如此,此項研究還可幫助科學家了解,氣候變化對魚類的年齡與體長,會造成怎麼樣的影響。二戰前就出生了 世界最老珊瑚礁巨魚現蹤 科學家驚呼 - 搜奇 - 話題 https://bit.ly/2JtHotc
震撼!澳洲發現世界最老珊瑚礁巨魚 高齡81歲畫面曝光 臺灣魚類資料庫
澳洲海洋科學研究所在最新一項任務中發現了一條81歲的深海巨魚,遠超過原紀錄保持者將近20歲,成為全球最老的珊瑚礁魚。(擷取自澳洲海洋科學研究所)
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2020/12/04 16:01
〔即時新聞/綜合報導〕深海暗藏巨大未知,讓不少冒險者心弛神往,澳洲海洋科學研究所(Australian Institute of Marine Science,AIMS)在最新一項任務中發現了一條81歲的深海巨魚,遠超過原紀錄保持者將近20歲,成為全球最老的珊瑚礁魚。
根據澳洲海洋科學研究所公布的消息,該機構在最近一次研究任務中,於西澳布魯姆(Broome)以南約300公里的羅利沙洲(Rowley Shoals)捕獲十數隻年齡在60歲以上的珊瑚礁巨魚,其中以一條81歲的斑點羽鰓笛鯛(學名:Macolor macularis)年齡居冠,創下新的世界紀錄。
報告顯示,除了這條巨魚外,該團隊還在相同海域發現另一條高齡79歲的白斑笛鯛(學名:Lutjanus bohar),也刷新該物種的歷史高齡紀錄,白斑笛鯛在台灣的俗名為「紅槽」,屬兇猛掠食性魚種,廣泛分布於印度西太平洋區,台灣近海也偶見其蹤。
據了解,由於魚類體內有一種名為耳石的組織,上面具有每年的生長帶,類似樹木的年輪,海洋生物學家通常透過耳石為魚類定齡。
負責這項研究的AIMS魚類學家泰勒(Brett Taylor)博士表示,這次發現的斑點羽鰓笛鯛年齡為81歲,意味著牠出生時二戰才剛剛爆發,比原紀錄保持魚的年紀高出將近20歲,他說,這項發現將幫助人類了解氣候變化是如何影響魚類的體長與年齡。
曾在台灣及澳洲兩地均有作釣經驗的釣客表示,斑點羽鰓笛鯛及白斑笛鯛在台灣近海均有釣獲紀錄,數量並不算少,不過體型卻普遍不如澳洲,這可能與政府保育法令有關,他說,舉本次研究中發現的79歲白斑笛鯛為例,按西澳法規,一般釣友單次作釣僅可攜帶2至3條白斑笛鯛離去,其餘均須放生入海,此外還有按區域設下重量限制,民眾若違規將面臨嚴厲懲罰。
這名釣客提醒,這種大體型的珊瑚礁魚種體內很有可能累積雪卡毒素(Ciguatoxins,CTX),若食入較高劑量將對人類構成致命威脅,且該毒素無法透過加熱去除,建議民眾盡量少吃大體型的野生珊瑚礁魚種。
曾在澳洲、台灣均有釣魚經驗的民眾表示,澳洲釣魚活動相關法規完善、執法嚴謹,故保育有成,不像台灣政府法規曖昧不明,執法不一,只會濫封禁釣,加上兩地釣客素質有差,才導致台灣釣況一年不如一年。(擷取自澳洲釣魚專用APP頁面)
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釣客表示,在台灣也能釣到俗稱紅槽的白斑笛鯛及銀紋笛鯛(見圖),惟平均體型遠低於澳洲。(釣客授權使用)
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耳石(學名:otolith;οτο-,oto-,耳朵 + λιθος,lithos,石頭)是脊椎動物內耳內的碳酸鈣結晶(霰石)組織,位於內耳前庭系統的橢圓囊及球狀囊。橢圓囊與水平直線加速度有關,球狀囊與垂直加速度有關,均屬於靜態平衡。在耳石膜中的耳石晶體附著在膠質覆膜上,比周圍組織重,因此在定向加速度時會發生位移,導致毛細胞的纖毛束轉向,產生感覺訊號。大部份橢圓囊產生的訊號是由眼球運動所觸發,而大部份球狀囊所產生的訊號則是反應出控制人體姿勢的肌肉運動。
耳石 - 維基百科,自由的百科全書 https://bit.ly/3g865qI
幼年鯡魚眼睛左側的耳石清晰可見
耳石 - 維基百科,自由的百科全書 https://bit.ly/3g865qI
硬骨魚類的耳石,又名魚石,在魚類形態學研究尤為重要,主要是藉其物種辨識能力,應用於魚類物種的族群管理、魚類掠食者的食性分析,以及重建古魚類等各項功能[1]。這是由於耳石形態的專一性[2]。另外,中藥材的魚腦石就是黃花魚的魚首石
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第 1 章魚類耳石的形態和演化
魚類有三對耳石,隨著魚體成長而增大。每一對耳石的成長速度不同,形狀也不一樣。種類不同,耳石形狀差異很大。除魚類之外,其他脊椎動物不會形成耳石,只會形成耳砂。耳石是由生物礦化作用所形成的碳酸鈣結晶,從耳石或耳砂、單晶型或多晶型、及其同分異構物的結晶型,可以了解魚類耳石的演化及其與其他脊椎動物的類緣關係。
1.1 魚類的硬組織
耳石、鱗片和脊椎骨是魚類的三種主要硬組織(圖1.1)。這三種硬組織都會形成年輪,可以用來測定魚類的年齡和成長。硬組織的成長是魚類的代謝產物隨時間一層一層堆疊上去的,稱之為添加成長(Accretionary growth)。魚體的其他組織之成長方式,則是由細胞分裂以及細胞數目增加和增大的成長現象。魚類的新陳代謝有季節性或日夜週期性的快慢變化,所以硬組織會形成年輪和日週輪記號。早在1795年,魚類學家就知道利用脊椎骨上的年輪來測定鰻魚的年齡(Hederström 1959)。第一次用鱗片來測定魚類的年齡,則是在1888年(Carlander 1987)。用耳石來測定魚類年齡的年代比較晚,Reibisch(1899)是第一個用耳石年輪來測定比目魚(Pleuronectes platessa)年齡者。Pannella(1971)發現了耳石日週輪後,魚類定齡的單位,從年變成日,從此改變了魚類年齡成長測定的歷史。只有耳石會形成日週輪,鱗片和脊椎骨則不會。因此,耳石的研究和應用非常受到重視。
利用鱗片和脊椎骨測定魚類的年齡和成長有其缺點。鱗片位於魚體體表,容易脫落,鱗片脫落後會很快產生再生鱗,再生鱗無法復原其年輪,會低估魚類的年齡。高年魚鱗片的成長遲緩,也會低估其年齡和成長。此外,不是所有魚類一出生就有鱗片,例如鰻魚出生後2~3年才長出鱗片,用鱗片測定鰻魚的年齡會低估2~3歲。脊椎骨有再吸收的問題,會喪失年齡資訊,也不是很好的年齡形質。耳石沒有脫落和再吸收的現象,是測量魚類年齡和日齡及測量化學元素組成的理想硬組織。
博客來-魚類耳石:神祕的魚類生活史>內容連載 https://bit.ly/37zgg3U
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耳中乾坤─魚耳石
文‧圖/宋昱潔
臺灣四面環海,數量豐富的各類漁產自古以來便是臺灣人桌上不可或缺的佳餚。當各位在動筷拆解魚身最複雜的結構─頭顱時,是否曾經注意到那隱藏在頭顱兩側裡,潔白又堅硬的小石礫呢?
與陸生脊椎動物相同,水中魚類也具有負責司掌聽覺與運動平衡等功能的內耳構造,特別的是,在硬骨魚類的左右內耳裡有3對固結的成塊耳石,分別為矢狀石(Sagitta)、礫狀石(Lapillus)及星狀石(Astericus),與一般脊椎動物的散狀耳砂明顯不同。由於魚耳石是魚類成長過程中,體內的碳酸鈣與有機質交互形成的霰石結晶體,硬度較高不易分解,耳石的大小和魚體大小呈正相關,不同魚類族群間的耳石形狀也有所差異,這些特殊性讓耳石成為研究者們用以辨識魚種的重要依據。
大部份硬骨魚的三對耳石中,以矢狀石體積最大,型態變化也較複雜,常用來做為分類依據。光從外觀來看,就可以分成鐵砧狀、沙漏狀、水滴狀、腎狀、卵形、紡錠形、三角形、圓形、菱形等等數十種形狀,若再加上對斷面、縱溝、隆脊、邊緣形狀等特徵的分類描述,可區分出成千上萬種型態各異的耳石。
硬骨魚耳石位置(改繪自Lin and Chang, 2012)。
為何魚類會演化出型態如此多樣化的耳石?原因可能與魚耳石的功能有關。透過位於內耳前庭系統中的耳石的位移,魚類可感受加速動作、重力,並藉此維持與調節肌肉。另外,耳石也可用於感受聲音、分析頻率及感測深度。因此,生活於不同水域中的魚類,依其外在生態環境與運動習慣的差異,逐漸演化出各具特色的耳石型態。而親緣關係愈近的魚類,耳石的形狀也愈相似。
魚耳石型態的物種專一性與不易分解性,使其成為廣泛運用於魚種鑑定、攝食生態、古生物學、考古學等領域的有利工具。如分析殘留於鯨類胃部的魚耳石種類與數量比例,不僅可得知該鯨類的食性及攝食時間,也可分析鯨類所處的生態環境;針對地層中沉積的耳石化石進行分析鑑定,可重建當地在特定時空下的魚類族群結構,包含物種組成及相對豐度,甚至是魚體大小等資料。
臺南市歸仁區大昌橋遺址出土之魚耳石,左為斑海鯰左耳石,右為沙鮻科魚類右耳石。皆為南科考古館藏品,屬大坌坑文化菓葉期。
拜日新月異的科學分析技術與觀測工具所賜,研究者也發現魚耳石上有著如同樹木年輪一般的生長痕。由於魚耳石是魚類體內新陳代謝產物形成的結晶體,魚類的新陳代謝速率則受到季節與日夜週期影響而有快慢變化,因此魚耳石形成過程中會產生年輪(Annulus)與日週輪(Daily growth increment)等等細微的記號痕跡。魚鱗與脊椎骨在生長過程中也會產生年輪,但魚鱗會剝落,脊椎骨則是會受再吸收作用影響而失去輪痕。耳石沒有脫落與再吸收的問題,日週輪更是耳石獨有的現象,是解析魚類年齡、日齡的最佳樣本。
除了型態觀察外,對耳石的化學成分組成分析則帶來豐富的環境資訊。來自外在水體環境的化學元素,經由魚鰓或腸道吸收後進入血液及淋巴系統,然後沉積在耳石上。已知在耳石中可偵測到的化學元素約有47種,其中如鍶、鋇與鈣的比例差異反映出不同鹽度環境(海水、河口與淡水),其他的微量元素比例則各自反映特定水域的環境特色,配合年輪與日週輪的時間資訊,可復原該魚種的洄游模式、棲息環境歷程等生活史細節。
臺灣考古遺址中完整的魚類全身遺留十分罕見,大多為零散而破碎的細小骨骼與鰭刺碎片,辨識難度比陸生哺乳動物骨骼更高。在南科遺址群的灰坑等現象的洗土過篩過程中也發現不少魚耳石遺留,目前已知的常見耳石組成包括石首魚科(Sciaenidae)、海鯰科(Ariidae)等,其他諸如石鱸科(Haemulidae)、笛鯛科 (Lutjanidae)、沙鮻科(Sillaginidae)等等亦有所見。藉由這些耳石所反映的魚種組成與年輪、日週輪所顯示的死亡年齡、季節等資訊,考古研究者得以逐步重建史前聚落周遭的水域環境,並可進一步推論當時人群的取食偏好和策略。
南科園區三抱竹南遺址出土之魚耳石,左為四帶雞魚右耳石,右為胸斑笛鯛左耳石。皆為南科考古館常設展廳展品,屬牛稠子文化牛稠子期。
小小的魚耳石蘊藏了魚類一生的生活資料,它不僅是魚類的生長紀錄器,也是環境資訊的儲藏庫,更是考古學研究者用來推敲史前人類生活狀況的重要線索之一。下一次當大家在餐桌上大快朵頤之際,不妨花幾分鐘的時間,找找這堪稱為魚類身分證的結晶,或許會有意想不到的發現喔 臺灣魚類資料庫
考古探索─耳中乾坤─魚耳石 https://bit.ly/39Iwaf6
沉積物中的時空膠囊─魚類耳石
林千翔/東海大學生命科學系、東海大學生態與環境研究中心。科學月刊: 沉積物中的時空膠囊─魚類耳石 https://bit.ly/36FUSe5
作者信箱:chlin.otolith@gmail.com
一桶一桶的爛泥伴隨著拖曳式沈積物採樣器自深海表層上到了研究船,船艙上早已堆滿各式樣品和岩心,這些「時空膠囊」是科學家迫切期盼解開近代地球事件的鑰匙……
魚類耳石
許多愛吃魚頭的人或許曾經注意過魚頭裡那2顆堅硬、潔白的小石子,特別是在啃黃魚時,得要特別小心別把牙齒咬壞,那2顆碳酸鈣組成的石子,就是魚耳石。
一般人可能從未想像過,但是魚類和其他陸生生物一樣具有內耳的構造,對聲音也很敏感。在硬骨魚類中,牠們的左右內耳裡其實有3對固結成塊的耳石能接收聲波和保持平衡(圖一)。有趣的是,不同的魚類類群對應的耳石形狀也不同(圖二),而同一種魚的耳石大小和魚體大小也有正相關係,因此配合完整的比對標本,只要對耳石的形態進行詳細的分類與鑑定,便能夠知道是屬於哪種魚類的耳石。這種耳石形態與魚類分類群的專一性,就好比以鯊魚或哺乳動物牙齒做分類研究。
圖一:耳石在魚頭顱內(a)和內耳內(b及c)的位置圖示。b為硬骨魚內耳;c為骨鰾魚內耳。(改自Lin and Chang, 2012)
圖二:形態各異的魚類耳石。(未依比例,改自Lin and Chang, 2012)
為什麼只有硬骨魚類演化出大而固結成塊的耳石,其他脊椎動物則只有功能相似的細小、散狀耳砂(otoconia)?不同魚類為何具有不同形狀的耳石?這些問題的答案至今尚未明朗,科學家相信一部分原因與生物礦化、硬骨魚基因體複製事件(teleost-specific genome duplication event)等有關聯。同為碳酸鹽礦物,以霰石晶體為主的硬骨魚耳石相較於鳥類、哺乳類的方解石耳砂,更有利於形成大而固結的耳石。硬骨魚基因體複製事件則為魚類耳石形態的多樣性提供基本素材,隨魚類佔據形形色色的生態棲位逐漸演進其適合的聽覺能力(聲音頻率),伴隨此過程的,是由原本只具原始特徵的橢圓形耳石演變至具有豐富多樣形狀的耳石。
古生物學中的耳石
從文獻的歷史來談,希臘哲人亞里斯多德的著作《動物歷史》(History of Animals)中便有針對魚類耳石進行描述的字句。而利用耳石形態做分類學的研究,則可追溯到19世紀末德國古生物學家高肯(Ernst Koken)的研究報告,其內文就詳盡地將德國北部漸新世化石耳石做分類與描述。耳石在古生物學中的角色自此延續至今,其形態學研究還擴展到考古學、魚類系統分類學及攝食生態學等領域。當然,談到魚類耳石研究,自然要提到耳石定齡學、微化學等研究在漁業管理、魚類生活史解析上的應用,這都是近年發展最迅速、最受注目的魚類耳石研究項目。
回到耳石形態與古生物學,只要能夠分類鑑定沉積物中的化石耳石,便可重建一特定時空的魚類群聚構造,此群聚構造資料包含物種的組成及相對豐度,甚至也包括跟耳石、魚體大小有關的族群結構,因此耳石在古魚類學的研究上佔有相當重要的分量。不僅如此,相較於魚類骨骼化石多見於極特殊的沉積環境中,大自然裡的魚類耳石化石並不少見(圖三)。在深海、湖泊等靜水域沉積物中,耳石分布可說是非常廣泛,也因此許多魚類類群的耳石化石紀錄常常比其骨骼化石紀錄還豐富。因此,在相似的沉積環境和地質年代背景下,不同地理區的耳石群聚可以互相比較,用來了解當時魚類的古地理分布;在一個跨越不同地質年代、相似沉積環境的岩層,耳石群聚的比較則可提供魚類相演變的資料及生物地層的資訊,如有孔蟲的生物地層研究。
圖三:岩層中的魚類耳石。(林千翔攝影)
就如其他生物,自魚類出現以來,牠們的演化腳步從未停歇,古魚類和現生魚類的關係會因為前者來自越久遠地層而與後者越加疏遠。由於鑑定化石耳石的比對基礎完全仰賴現生魚類的耳石形態,因此分類鑑定化石耳石的穩定性有絕大部分和地質年代有關;也就是說,來自地質年代越久遠的化石耳石標本,因為與現生魚類的親緣關係越疏離,越難將牠們直接放在現生魚類的系統分類架構裡。
經過漫長化石耳石研究的歷史,科學家依地質年代、生物地理區及沉積環境等條件,逐步將破碎的化石紀錄一一補齊,再配合魚類骨骼的化石紀錄,目前約略能夠掌握新生代甚至是中生代晚期化石耳石的分布輪廓,並對各現生魚類類群的大致起源時間有更多的了解。綜合來說,第四紀的耳石群聚還是以現生魚類物種為主;新近紀(Neogene)的耳石群聚中,化石物種開始變多,在屬的分類階層則仍可對上現生魚類的分類系統;但到了古近紀的標本,很有意思的是,一部份耳石所屬的科別與現生魚類相距甚遠,但另一部份則可完全納入人們所熟悉的科別,這與新生代初期魚類的輻射演化事件有很大的關係。筆者過去的研究項目是位於法國西南部、義大利北部及美國南部沿岸平原各年代化石耳石群聚,也能觀察到諸如此的有趣魚類相變化。......【更多內容請閱讀科學月刊第591期
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