胆子大，吃得多，关键时刻逃生反倒慢！这项鱼类研究打破常识

摘要：不过，你是否曾想过，鱼类在逃跑时的反应，并非所有鱼都一样快？有的鱼反应非常迅速，而有的鱼则可能会慢一些。事实上，鱼类的反应速度受到了很多因素的影响，其中最关键的之一就是它们的性格和摄入的食物量。你或许会问：“为什么食物摄入量会影响鱼类的逃跑速度？”近日，科学家

本文来源于“海洋与湿地”（OceanWetlands）：

文 | 王海诗（Amphitrite Wong）

大家可能都知道，鱼类在遇到捕食者时，会迅速逃跑，这是它们的一种生存本能。逃跑的速度和反应时间，可能决定了它们是否能够成功逃脱、保命。

不过，你是否曾想过，鱼类在逃跑时的反应，并非所有鱼都一样快？有的鱼反应非常迅速，而有的鱼则可能会慢一些。事实上，鱼类的反应速度受到了很多因素的影响，其中最关键的之一就是它们的性格和摄入的食物量。你或许会问：“为什么食物摄入量会影响鱼类的逃跑速度？”近日，科学家们做了一个有趣的实验，来揭开这个问题的答案。

“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编注意到，由伊萨克·普拉纳斯-席贾（Isaac Planas-Sitjà）和克里斯托斯·C·伊奥安努（Christos C. Ioannou）组成的研究团队完成的这项研究，于2025年2月13日发表在了Communications Biology期刊上。该研究的主要目的是探讨鱼类在面对捕食威胁时，性格和食物摄入量如何影响它们的逃逸反应。研究人员选择了三刺鱼（Gasterosteus aculeatus）作为实验对象，因为这种鱼在行为上有显著的个体差异，且它们的捕食逃逸反应非常典型。通过一系列精心设计的实验，研究人员发现，大胆的鱼和羞怯的鱼在逃逸时的反应速度有很大的不同，而食物摄入量则进一步影响了这种差异。

（上图：三刺鱼（学名：Gasterosteus aculeatus）为刺鱼科刺鱼属的鱼类。分布于美洲沿岸和亚洲沿岸、太平洋北部以及黑龙江、图们江等。该物种的模式产地在欧洲。摄影：Ron Offermans）

首先，我们需要了解的是，鱼类的逃逸反应是如何产生的。所谓“逃逸反应”，是鱼类为了逃避捕食者而迅速做出的一种动作。通常，这种反应是非常快速的，一般通过一种叫做“C启动反应”的机制来实现。鱼类会在感受到威胁时，立刻快速转身，迅速游向安全区域。这样的反应，有时，是非常难以预测的。因为捕食者如果能够预判猎物的逃跑路线，便能提前做好准备，从而增加成功捕食的几率。而如果猎物的逃逸路径更加不可预测的话，那么，它们逃脱的几率就会大大增加。就像你和朋友玩捉迷藏一样，如果你能预测到朋友藏在哪里，你就能轻松找到他；但如果他藏得非常隐蔽，可能你会被他的随机行动搞得措手不及。

说到这里，我们就不得不提一个有趣的话题——动物的性格。

我们可能很难想到，连鱼类也有性格！在同一种鱼里，有些鱼会表现得很大胆，而有些鱼则显得比较羞怯。这些性格差异，并不是偶然的，而是与它们的生存策略密切相关。大胆的鱼通常会冒更大的风险，例如长时间暴露在捕食者的视线下，或者在觅食时更为活跃。而羞怯的鱼，则更喜欢待在安全的地方，尽量避免暴露自己。研究人员通过实验发现，胆大的鱼通常会表现得比羞怯的鱼更快做出逃逸反应，因为它们更习惯于面对风险。理论上来说，胆大的鱼能更快速地识别威胁并采取行动，从而提高生存几率。

但是，胆大的鱼虽反应更快，它们的生理需求却也更高——因为它们的代谢率较高，需要更多的能量。为了维持这种高代谢，胆大的鱼通常会吃更多的食物。这时候，问题就来了——食物摄入对鱼类的逃逸反应到底有什么影响呢？实际上，研究人员发现，食物摄入量的增加，反而会导致逃逸反应变慢。为什么会这样呢？原来，鱼类在摄入大量食物后，身体需要消化这些食物，消化过程会消耗大量氧气，而逃逸反应则需要大量的氧气支持。如果鱼类在消化食物时消耗了大量的氧气，它们就会缺乏足够的能量来做出迅速的逃逸反应。这就好像你吃得太饱后，运动起来总是觉得很累，反应变得迟钝一样（道理是一样的）。

（上图：三刺鱼（学名：Gasterosteus aculeatus）仅分布在北半球，通常栖息在沿海水域或淡水体内。它能够生存在淡水、咸水或混合水域中，偏好水流缓慢、并且有水生植物生长的区域。它的栖息地包括沟渠、池塘、湖泊、回水区、宁静的河流、庇护的海湾、湿地和港口。摄影：Lorenz Seebauer（CC BY-SA 4.0））

为了验证这一假设，研究人员设计了一个非常有趣的实验。在这个实验中，他们将三刺鱼分成两组：一组是比较大胆的鱼，另一组是相对羞怯的鱼。每条鱼都会经历几个实验日，每次实验前，鱼类都要接受食物摄入量的控制。在捕食者出现之前，研究人员会测量它们的食物摄入量，并记录它们逃逸的反应速度。实验结果表明，当大胆的鱼摄入更多的食物时，它们的逃逸反应明显变慢。虽然它们本来反应较快，但在食物的影响下，反应时间延长了。这与羞怯的鱼相比，表现得更加显著。

除了食物摄入量，鱼类逃逸反应的时间还与它们的体型、攻击的角度等因素有关。这项研究表明，当捕食者从鱼的背后发起攻击时，鱼类的逃逸反应会变得更加缓慢。特别是在攻击角度较大的情况下，鱼类需要更多的时间来调整逃逸方向。这些因素，都会对逃逸反应产生一定的影响。

（上图：在实验中，灰色鱼形轮廓表示鱼在开始逃逸反应前的位置，黑色鱼形轮廓则表示鱼在逃逸反应过程中不同阶段的位置，白点则表示鱼的质心位置。A部分，逃逸潜伏期是指从捕食者出现（捕食者从食物区域中心首次可见时）到鱼第一次做出反应的时间。B部分，转向速率（Θ）通过将鱼体在逃逸反应中第一次单侧弯曲时的角度（橙色虚线）除以达到该角度所用的时间来计算，转向速率越高，说明反应越灵敏。曲率指数是计算鱼头部和尾部在逃逸过程中最小的距离（蓝色双箭头线），然后与鱼体长度相比，若指数为1，表示鱼没有弯曲。C部分，捕食者与鱼的距离是指鱼在被攻击前的位置与捕食者首次可见时鱼所在位置的距离（蓝色双箭头线）。初始速度是指鱼在反应开始后的前42毫秒内的移动距离（橙色虚线），这段时间相当于10帧，选择这个时间段是为了便于与之前的研究对比。逃逸方向是指鱼在初始反应后的42毫秒内的方向（蓝色箭头）。逃逸角度则是鱼逃逸方向与被攻击前鱼体朝向之间的夹角（橙色虚线角度）。攻击角度是指鱼被攻击前的朝向与捕食者所在位置之间的夹角（蓝色虚线角度）。图源：Planas-Sitjà, I., Ioannou, C.C.(2025)）

那么，这项研究的发现对我们有什么启示呢？其实，研究人员希望通过这项实验，探讨动物行为中个性差异和生理状态的关系。在自然界中，每种动物都会面临捕食风险，而如何平衡觅食与逃避捕食之间的矛盾，是它们生存的关键。胆大的鱼可能通过更高的食物摄入量来支持高代谢需求，但这也意味着它们可能会在某些时候，因消化食物而放慢逃逸反应。相反，羞怯的鱼则可能选择减少风险暴露，避免食物摄入过多，从而保证逃逸反应的灵活性。

通过这项研究，我们可以更清楚地认识到，动物个性差异不仅仅是行为上的不同，它们背后还涉及到复杂的生理机制。而且，食物摄入和逃逸反应之间的关系，也提醒我们在观察动物行为时，不能只看表面，要深入理解这些行为背后的生理和生态学原理。这项研究不仅帮助我们理解了鱼类在面对捕食者时的复杂反应，还为我们揭示了动物个性、食物摄入和生理需求之间微妙的关系。看似简单的逃逸行为，其实背后有着许多影响因素，甚至包括鱼类的个性差异。相信随着科学技术的不断发展，我们对动物行为的理解会越来越深入，而这些研究成果，也将在生态保护、物种研究等方面带来宝贵的信息。

感兴趣的“海洋与湿地”（OceanWetlands）读者可以参看全文：Planas-Sitjà, I., Ioannou, C.C. State-behaviour feedbacks between boldness and food intake shape escape responses in fish (Gasterosteus aculeatus). Commun Biol 8, 227 (2025). https://doi.org/10.1038/s42003-025-07669-w

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（注：本文仅代表资讯。不代表平台观点。欢迎留言、讨论。）

编译 | 王海诗（Amphitrite Wong）

编辑 | Sara

排版 | 绿叶

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【参考资料】

【海洋与湿地·小百科】你知道吗？2025年联合国海洋大会将于2025年6月9日至13日在法国尼斯举行，由法国和哥斯达黎加共同主办。此次大会的主题是“加速行动，动员各方力量保护和可持续利用海洋”，旨在推动实现联合国可持续发展目标14，即保护和可持续利用海洋资源。会议将汇集各国政府、国际组织、科研机构、非政府组织及私营部门等利益攸关方，共同探讨海洋生物多样性保护、可持续渔业、海洋污染治理、蓝色经济等关键议题。中国生物多样性保护与绿色发展基金会“海洋与湿地”（OceanWetlands）将组建代表团派代表团赴法国参会。©摄影：王敏幹（John MK Wong）

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