九種奇怪的鯊魚之一：劍吻鯊、雪茄鯊、皺鰓鯊 11-05-2018

九種奇怪的鯊魚之一：劍吻鯊、雪茄鯊、皺鰓鯊

中文維基百科上的數據說全世界的鯊魚有440種，英文維基百科認為超過500種。(sharks have diversified into over 500 species.)，國立海洋生物博物館的說法近450種，看來全世界的鯊魚種類是在450～500種之間。 並非所有的鯊魚都像海洋紀錄片時常拍攝到的那樣，底棲型的快速巡遊掠食者，約有60％的鯊魚是以緩慢的步調，生活在海洋深處。 挑出九種最為特殊的鯊魚，分三篇BLOG文章介紹如下：

a.  劍吻鯊；地精鯊魚；歐氏尖吻鯊(Goblin shark) b.   餅乾切割刀鯊；巴西達摩鯊；雪茄鮫(Cookie cutter shark) c.  摺邊鯊魚；皺鰓鯊(Frilled shark) d.   格陵蘭鯊Greenland shark e.   巨口鯊(Megamouth shark) f.    鯨鯊(Whale Shark)—最大的鯊魚 g.   侏儒燈籠鯊(Dwarf lantern shark) —最小的鯊魚 h.  鋸鯊( saw shark) i. 鬚鯊(Wobbegong shark)

1.  劍吻鯊(Goblin shark)

圖01. 深海中奇形怪狀的動物：左圖吸血鬼烏賊(Vampire squid)；

右上圖劍吻鯊=地精鯊魚=歐氏尖吻鯊；右下圖角高體金眼鯛。

圖片來源：https://twitter.com/kaeident/status/528151457158025216

a.  劍吻鯊的外觀呈粉紅灰色，這在鯊魚中非常獨特，原因是牠們具有透明的皮膚，由外可看見微血管中的充氧血，使得外觀上成為粉紅灰色。

b.  劍吻鯊的吻，向前突起而形成一尖突，比一般鯊魚的吻更長，吻上布滿羅倫茲壺腹(Ampullae of Lorenzini)能感覺獵物產生的細微電流，甚至埋藏在沙中的獵物也可偵測到。

c.  劍吻鯊的上下顎可以伸縮，好似1979年科幻電影《異形》中的外星怪獸般，突然快速的伸出咬住獵物

  (請看短片)。

d.  英文的goblin就是精靈、鬼怪的意思。

圖02. goblin就是精靈、鬼怪的意思。

圖片來源：https://www.kickstarter.com/projects/1117146348/28mm-dark-hold-goblin-adventurers-miniatures

Rare Footage Of Goblin Shark With Alien-like Jaws | SHARK WEEK (稀有的劍吻鯊鏡頭，具有似異形的上下顎｜每周鯊魚) 短片中的劍吻鯊是一隻未成年的幼鯊，尖牙尚未發育成熟，所以沒有咬傷潛水員的手臂！ 影片來源：https://www.youtube.com/watch?v=fYpn2u2Wag4

圖03. 劍吻鯊又名地精鯊魚或歐氏尖吻鯊，滿嘴的尖牙可能與撕碎烏賊等獵物有關。

 圖片來源：https://twitter.com/bbcearth/status/765956921698426882

2.  餅乾切割刀鯊；巴西達摩鯊；雪茄鮫(Cookie cutter shark)

a.  晝夜垂直洄游的深海小型鯊魚，白天棲息在深海中，夜晚垂直洄游到海面掠食。

b.  體長最長約50公分，是非常小的鯊魚之一(世界上最小的鯊魚—硬背侏儒鯊長度僅27.9公分)。卵胎生。

c.  行外寄生性生活，唯一寄生性的鯊魚，用剃刀狀下顎齒，咬破大型魚類之皮膚和肌肉，再以吸吮式嘴唇，吸附在大型魚類或鯨豚身上，吸取牠們的血液過活。

d.  留下圓形傷口，就像是雪茄所燙傷，或是餅乾切割器(Cookie cutter)切割過的痕跡，因此而得名。

圖04. 海豚背部被巴西達摩鯊(=雪茄鯊)咬傷的傷口。

圖片來源：http://www.lazerhorse.org/2014/12/29/cookiecutter-shark-facts/#

e.  腹部具有兩個能發藍綠色螢光的發光器(Photophores)，可以發光消影(Countershading)的方式欺騙逃避掠食者或捕捉獵物。是棲息在微光區(Twilight zone，200～1,000公尺)魚類，一般都會具有的特徵。

圖05. 巴西達摩鯊的生活方式，很像一隻超大型的體外寄生蟲(parasite)。

圖片來源：https://curiosity.com/topics/the-cookiecutter-shark/

Cookiecutter Shark  (巴西達摩鯊=雪茄鯊=餅乾切片器鯊) 短片中段介紹餅乾切片器鯊，腹部發光器發射藍色螢光產生的發光消影作用，讓由下方往上看的獵物或掠食者，產生餅乾切片器鯊與海水混為一體，或是牠是隻更小的魚的錯覺。是一種很高明的偽裝(camouflage)。 影片來源：https://www.youtube.com/watch?v=KCbny4l-sXY

3.  摺邊鯊魚；皺鰓鯊；擬鰻鮫(Frilled shark)

a.  皺鰓鯊是一種原始的鯊魚。因其腮間隔延長且有褶皺互相覆蓋，而得名。

b.  一般鯊魚具有五對鰓，而皺鰓鯊具有六對鰓，皺鰓鯊的鰓之所以比其他大部分鯊魚多一對，很可能是因為他們大多棲息於深海環境，深海的氧氣濃度低，因此需要較多的鰓來幫助攝取更多的氧氣。

c.  皺鰓鯊起源自八千萬年前，是一種「活化石」。

d.  雌皺鰓鯊妊娠期長達3年半，幾乎是雌大象的兩倍長，牠們會前往海底峽谷進海面處生產。

e.  皺鰓鯊嘴中一排一排的牙齒分成25排，總共有300顆鋒利如刮鬍刀的牙齒。

f.    與體型相對照，皺鰓鯊擁有鯊魚中最大的牙齒。

g.  皺鰓鯊又可依牙齒的大小分成：大齒皺鰓鯊(佔10％)；小齒皺鰓鯊(佔90％)。

h.  皺鰓鯊的牙齒鋒利到在1980年代，破壞了大約30艘潛水艇的聲納設備以及研究設備，後來所有潛艇的這些設備都加裝玻璃纖維(fiberglass)以為保護。

Alien Sharks: The Frilled Shark (來自外星球像異形生物的：皺鰓鯊) 1分14秒難得珍貴的短片，攝取皺鰓鯊在深海的蹤影！ 影片來源：https://www.youtube.com/watch?v=qYH32gKMHuc

圖06. 生存於深海中的皺鰓鯊，體型像海鰻，難得被發現，科學家對牠的了解有限！

事實上人們對大部分深海鯊魚的認識，往往都是來自拖網獲得的屍體，做成的標本中獲得。

圖片來源：https://uinterview.com/news/frilled-shark-rare-horrific-species-caught-australia/

鯨鯊(Whale Shark)—海洋的漫游者；海洋中最大的魚類 11-04-2018

鯨鯊(Whale Shark)—海洋的漫游者；海洋中最大的魚類

圖01. 2017年攝於加拉巴哥群島附近的鯨鯊，體型比一輛大巴士還大。科學家正在檢查置於鯨鯊背鰭的衛星標籤(Satellite Tag)，雖然是海中的龐然大物，可是我們對牠的了解還是很有限。

圖片來源：https://apnews.com/0ca880ec85494a87a0f57b7a3a0dbf46

1.  目前為止，記錄到最大體型的鯨鯊是：長12.65公尺，重21.5公噸，鯨鯊是當今海洋中最大的魚類！也是體型最大的鯊魚！

  (12.65公尺比一輛41～45人座的遊覽車還長0.65公尺！)

GoPro Awards: Ocean Ramsey and a Whale Shark (GoPro Awards：美女專業潛水員與鯨鯊) 2分47秒短片，請網友們比較專業潛水員與鯨鯊體型差異之懸殊！美女潛水員Ocean Ramsey好像游在一輛遊覽車旁邊！ 影片來源：https://www.youtube.com/watch?v=8IJFJDrY2CY

2.  鯨鯊主要生活在熱帶和溫帶海域中，壽命可長達100～150歲。

3.  「鯨鯊」這個名稱，表示鯨鯊的體型與鯨魚一樣龐大，而且牠們跟許多鬚鯨一樣都是濾食動物，但是牠們是魚類，而不像鯨魚是哺乳動物。

4.  大部分的鯊魚是底棲性的動物(Benthic animal)，鯨鯊卻是遠洋性的動物(Pelagic animal)，喜歡在海中漫游。所以演化成這種習性，應該是與浮游生物都浮游在海面有關，而鯨鯊是以浮游生物為主食。鯨鯊游動的速度相當的緩慢，大約每小時5公里。

圖02. 大部分的鯊魚是底棲性的動物(Benthic animal)；鯨鯊是遠洋性的動物(Pelagic animal)。

圖片來源：http://www.divinginphuket.net/fauna-and-flora/pelagic-species/

5.  鯨鯊不像鬚鯨濾食磷蝦(Krills)，鯨鯊主要是濾食浮游生物(Plankton)。龐大的鯨鯊之所以能留住細小的浮游生物？是因為牠們的鰓部有一套特殊而精細的過濾裝置。

鯨鯊 2分11秒的短片，介紹鯨鯊一些不錯的知識。 例如鯨鯊是三種濾食性鯊魚之一，另外兩種分別為巨口鯊與姥鯊。 影片來源：https://www.youtube.com/watch?v=DFRsVHfyp0Y

6.  鯨鯊的攝食方式有點像真空吸塵器，因為牠是把海水大口的吸入口中，再經由鰓將海水排出，而留下浮游生物等當食物。

圖03.粗線及箭頭表示吸入鯨鯊口腔海水的流向，口腔吸入海水，由鰓部排出。

圖片來源：https://www.howitworksdaily.com/what-does-it-take-to-sustain-a-whale-shark/

圖04. 鯨鯊(Rhinocodon typus)的鰓部是一套複雜而精細的過濾裝置。

鯨鯊的鰓耙(gill rakers)可防止吸入口中的浮游生物逃離；避免異物損傷及鰓；也可幫助氣體交換。

(A)黑色粗線表示鯨鯊口部、鰓部海水流動的方向。

(B)攤平的過濾墊(filter pads)，鯨鯊五對鰓中共有5對過濾墊。

(C)放大的網狀過濾網(Reticulated mesh)

(D)放得更大的網狀過濾網

(E)在此圖可見初級鰓耙(R)以及次級鰓耙SR)

(F)將過濾墊橫切，可見三級以及四級鰓耙

鰓耙共分成四級：

初級鰓耙(Primary gill rakers)

次級鰓耙(Secondary gill rakers)

三級鰓耙(Tertiary gill rakers)

四級鰓耙(Quaternary gill rakers)

BC, branchial canopy鰓棚; CTR, connective tissue raphe結締組織中縫;

 F, filaments纖維; GA, gill arch鰓弓; P, filter pad過濾墊;

 R, primary raker初級鰓耙; RM, reticulated mesh網狀過濾網;

SR, secondary raker次級鰓耙.

圖片來源：https://www.sciencedirect.com/topics/veterinary-science-and-veterinary-medicine/gill-raker

7.  鯨鯊和大多數鯊魚一樣是卵胎生動物(Ovoviviparous animal))，雌鯨鯊一胎能誕生大約300隻小鯨鯊，剛出生的小鯨鯊體型已有兩英尺(=66公分)長。

註：2002年漁業署通報，當年配額中80尾漁民捕獲的鯨鯊，最大的一尾是台東成功漁港捕獲，體重8,500公斤懷孕的雌鯨鯊，體內具有300尾已經快出生的小鯨鯊，少數仍存活的小鯨鯊個體，分別送到三個水族館飼養，但不久全部都夭折，鯨鯊在大海可活100歲，但因食性特殊，很難在水族館裡養活。

詳見2003年8月號《科學人》雜誌P.60〈是該罷手了！〉撰文/李家維

20150303中天新聞　鯨鯊不怕生！漁民放下工作和牠自拍 影片來源：https://www.youtube.com/watch?v=kS5b2HR5DDU

圖05. 鯨鯊自2008年起，是台灣唯一受到立法保護的海洋魚種。PPt上年齡80歲，體長20公尺，體重35公噸的數據可能看看就好，都很有些奇怪！

圖片來源：https://www.slideshare.net/chinyuanke/ss-42550730

8.  鯨鯊有5對鰓，鰓裂位於眼睛的後方。身體表面大部分呈藍灰色，腹部則呈白色。每隻鯨鯊身體表面都有獨一無二的白色斑點，專家們可用來辨識不同的個體。

圖06. 鯨鯊藍灰色的體表上具有白色的斑點(spots)，頭部的白色斑點最小，但是最密集，越往尾部斑點的越大，可是分布越稀疏。

圖片來源：https://www.pelagicgear.com/blog/southern-belize-other-less-traveled-side-paradise/

圖07. 每隻鯨鯊身體表面都有獨一無二的白色斑點，專家們可當作身體紋(bodyprint)≒手紋(fingerprint)進行辨識，指認出不同的個體。

圖片來源：https://www.destinationwildlife.com/wildlife-guides/whale-shark/

圖08. 測量不同鯨鯊的相同部位(左邊胸鰭附近)，就可辨識鯨鯊身體紋的差異性。

圖片來源：https://www.americanscientist.org/article/social-media-monitors-the-largest-fish-in-the-sea

Facts: The Whale Shark  (鯨鯊的事實面相) 影片來源：https://www.youtube.com/watch?v=BwZQowBkXOc

9.  鯨鯊性情溫馴，從無傷人的紀錄。雖然具有300～350個細小的牙齒，可是要咬傷人大概都有困難，因為牠的頷肌已相當退化。

圖09. 雖然鯨鯊的龐然大口可以將人裝入，但是牠的咽喉直徑只有15～20公分之間，連小孩都沒法吞進胃中！

圖片來源：https://www.quora.com/What-would-happen-if-you-were-swallowed-by-a-whale

10. 鯨鯊還有一點跟其他鯊魚不同的地方，不曉得網友們注意到沒？一般鯊魚的嘴是位於頭部下方，鯨鯊的嘴巴是位於頭部前方。

圖10. 錘頭雙髻鯊(Hammerhead shark)的嘴明顯的位於頭部下方。

圖片來源：http://www.alastairpollock.com/blog/2016/1/16/bimini-the-bahamas

11. 鯨鯊俗稱「大憨鯊」、「豆腐鯊」，由於以往濫捕嚴重(一些國外文獻都看到這樣的報導：鯨鯊聯合國給台灣的限額是每年100隻)，雖然漁業署自2008年開始全面禁捕，但墾丁海域已超過10年沒有發現到過。2017年4月25日上午潛水愛好者在墾丁合界海域，意外記錄到野生大鯨鯊蹤影，短短10秒影像令人振奮，期盼牠能繼續在台灣的海域漫游。

墾丁喜見野生大鯨鯊 潛友驚呼「近十年首見！」 雖然只是短短10秒鐘的遠距離超短紀錄片，看了還是讓人驚喜！ 影片來源：https://www.youtube.com/watch?v=rP-a5_Ia0Rw

能產生電流的魚！ 11-02-2018

能產生電流的魚！

一、發電的魚

1.  全世界約26,000種的魚類中，只有300～500種的魚會產生電流。

2.  又可依照這些魚發電量的多寡區分為：

a.  弱電魚(Weakly electric fish)—尾部的發電器官，大約只能產生1伏特(Volt)的電壓，也就是AA電池2/3的電壓，能產生及感覺電場的存在，也可偵測到地球的磁場，司導航及溝通功能。可是電壓太低無法電昏獵物。

圖01. 象鼻魚(elephant nose fish)為弱電魚的代表例。

藍色部份表示電接受器(electroreceptors)的位置；

淺綠色部分為中樞神經系統的位置；

尾部紅色部分為發電器官的位置。

產生的弱電流靈敏到能分辨，埋在河床淤泥下的昆蟲是死是活！

圖片來源：https://asknature.org/strategy/receptor-organs-filter-background-noise/#.W9pPfPZuI2w

圖02. 主要生活於非洲的象鼻魚(elephant nose fish)其中的一種—小口彎頜象鼻魚。

圖片來源：https://slideplayer.com/slide/6230865/20/images/89/小口彎頜+象鼻魚%28Campylomormyrus+phantasticus%29.jpg

b.  強電魚(Strongly electric fish)— 發電器官產生數百伏特的電壓，用來溝通、導航，還可以擊昏獵物。

註：海水中生活的電鰻產生數十伏特的電力，即可擊昏獵物。因為海水中約有3.5％的電解質(主要是氯化鈉=食鹽)，導電性很強。需產生數百伏特電力，以擊昏獵物的是淡水電鰻。

圖03. 電鰻(electric eel,左下圖)、電鰩(electric ray,右圖)及電鯰(electric catfish,左上圖)為強電魚的代表例。

圖中黑色部分是發電器官(electric organ)之位置

圖片來源：https://www.researchgate.net/figure/Electric-organs-of-strongly-electric-fish-occupy-a-large-part-of-the-body_fig1_226213661

3.  直到1970年代，科學家才開始懷疑鯊魚、電鰩可以偵測到微弱電流。如今海洋生物學家已經了解，這種鯊魚、電鰩少數種魚類具有第六覺—電覺（electroreception），可以在視覺、嗅覺、味覺、觸覺與聽覺，都偵測不到獵物的環境，例如污濁的水域、黑暗的海域，甚至藏身沙底，電覺都可以幫助鯊魚、電鰩測得獵物！

圖04. 鯊魚、電鰩以頭部之羅倫茲壺腹(Ampullae of Lorenzini)，偵測獵物肌肉收縮產生的微弱電流，甚至有專家認為能偵測海水溫度變化。

圖片來源：https://slideplayer.com/slide/4316078/

圖05. 鯊魚羅倫茲壺腹(Ampullae of Lorenzini)的開口—淺藍色小圈圈

以及側線(lateral line)—鮮黃色圈圈，在頭部的分布。

圖片來源：https://images.slideplayer.com/25/7658769/slides/slide_106.jpg

How Do Sharks and Rays Use Electricity to Find Hidden Prey? | Deep Look (鯊魚和電鰩如何利用電力發現隱藏的獵物？｜深入觀察) 3分50秒的短片，介紹電鰩的羅倫茲壺腹的位置與結構。 影片來源：https://www.youtube.com/watch?v=JDPFR6n8tAQ

4.  能形成電流的魚，肌肉細胞特化成可產生電流的電細胞(Electrocytes)，許多電細胞串聯起來，產生一個隨著魚體移動的電場，從電場被外界物體干擾的位置和強度，來判別前進的方向(orientation)和獵物之所在。

5.  電鰻(electric knife fish=electric eel)用產生的電場彼此溝通(communication)。

6.  弱電魚(Weakly electric fish) 尾部具有一個電器官(electric organs)，產生短暫電波建立電場，魚的頭部是電場的正極(positive pole)，尾部是電場的負極(negative pole)，外界物體如果干擾了電場，干擾的訊號會被魚的側線(lateral line)之電接受器(electroreceptor)所接收。 

圖06. 象鼻魚對外界干擾電場的訊號，由位於頭部的兩個開孔(fovea)接收。

上圖植物是良好的導體(Conductor)，會影響到象鼻魚形成的電場。

下圖的石頭非導電體(Non-conductor)，不會影響到象鼻魚形成的電場。

圖片來源：http://www.wikiwand.com/en/Electroreception

二、電細胞(Electrocytes)

1.  弱電魚大約只能產生AA電池三分之二的電壓；強電魚大約能產生300～800伏特的電壓。雖然產生的電壓相差懸殊，但是產生電的原理相同，都是透過電細胞(Electrocytes)。

2.  電細胞用細胞膜上的N_a⁺—K⁺ 幫浦(Sodium-Potassium pump)，將3個N_a⁺打至細胞外，2個K⁺打入細胞內，建立靜止膜電位(Resting Membrane Potential, RMP)。

圖07. 動物細胞膜上的鈉-鉀幫浦，主動運輸(消耗ATP對抗濃度差的運輸)，將3 N_a⁺打到細胞外；兩個K⁺打入細胞內，建立靜止膜電位。類似形成一個生物電池。

Cytoplasm—細胞質；Extracellular fluid—細胞外液

圖片來源：https://www.researchgate.net/figure/Sodium-Potassium-pump-which-uses-ATP-to-pump-sodium-ions-out-of-the-cell-The-hydrolysis_fig2_273751706

圖08. 電細胞的細胞膜外鈉離子濃度高，細胞內鉀離子濃度高，建立靜止膜電位。好像建立了一個生物電池一般，需要的時候就可產生電流。

圖片來源：http://pages.vassar.edu/magnes/advanced-electromagnetism-phys-341/daniel-pearlman/

圖09. 電鰻具有大約6,000個電細胞(Electrocytes)，一個電細胞約產生0.1Volts的電力，6,000個電細胞串聯瞬間同步放電，約可產生6百伏特電壓之電力！

圖片來源：https://www.eeweb.com/quizzes/energy-storing-fiber

圖10. 淡水電鰻可瞬間產生數百伏特電壓之電力，足以擊昏大型哺乳動物(人、馬等)。

圖片來源：https://kknews.cc/science/4vqqj32.html

How do fish make electricity? - Eleanor Nelsen (魚類是如何產生電力？—Eleanor Nelsen) 需要的網友，請直接上YOUTUBE網站點閱，因為有中文(台灣)的翻譯。 影片來源：https://www.youtube.com/watch?v=z0M7_HPSi14

圖11. 海水電鰩(electric rays)的發電器官及排列成柱狀之電細胞。

圖片來源：https://www.nature.com/articles/srep25899

三、強電魚發出的電流，為何不會電昏或電傷自己？

1. 電擊的強度取決於電流通過生物體任何特定區域的流量和時

   間。要使電鰻的肌肉產生痙攣，以200毫安培的電流來說，必

   須持續50毫秒。但電鰻發出的電流只會持續2毫秒。

2.              電鰻所產生的電流，在自己身上，大部份會經過表皮消失到水中；而進入小型獵物體內的電流在比例上則強得多。例如，長度是電鰻1/10的獵物，體積將只有電鰻的1/1000，因此遭到電擊的是電鰻身旁的小動物，而不是電鰻自己。

3.              基因表現特殊的蛋白質保護魚體避免被電傷。

但是以上所陳述的理由要嘛是推測(3.)，要嘛有點與事實不符(2.) 電鰻成體長可達2.4公尺，重23公斤，但牠不是正方形而是長條形。體積不能用正方形的算法來計算？ 結論：為何電鰻不會電傷自己？目前仍是自然界的一個謎！