✦ 探秘地震魚 ─ 傳說與科學

勒氏皇帶魚(Regalecus russelii)是一種罕見的深海魚類,由於相傳一旦皇帶魚現身,便預告著將有地震襲來,因此牠有著「地震魚」的神祕稱號,雖然到目前為止還沒有足夠研究證據能夠佐證二者之間的關聯性,但本院生物多樣性研究中心黃世彬博士及邵廣昭退休研究員在2022年所發表的研究提供了解答這個問題的線索。根據分析勒氏皇帶魚胃內容物的生物組成,顯示勒氏皇帶魚幼魚曾在夜間來到10多公尺深的淡水河河口水域捕食豐富的仔稚魚及甲殼類幼生,這個研究不僅首度揭秘皇帶魚會到河口水域覓食這種以往不為人知的生態習性,也說明覓食是皇帶魚現身淺海域的可能原因之一。

勒氏皇帶魚

Regaluecus russelii

研究中被捕獲的勒氏皇帶魚幼魚,牠全長雖有157.5公分,但還未達性成熟。這種罕見的魚類最大可超過8公尺,牠的生態習性仍有許多未知,有待更多研究來發掘→

異尾帶魚

Radiicephalus kessinger

與皇帶魚同屬於月魚目的深海魚類遠親,牠們有著相似的身形和碩大的眼睛→

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勒氏皇帶魚幼魚胃內容物中發現的食餌生物,包括仔稚魚和蝦蟹類的 幼生,這說明吻仔魚是我們與勒氏皇帶魚的共同食物

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本研究位在淡水河口的採樣地點,這尾揭開皇帶魚祕密的標本就是在這裡被捕獲的!

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捕獲勒氏皇帶魚幼魚的水域,就在臺北港外的河口水域

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發現於海岸的勒氏皇帶魚成魚,這是死亡後被沖上岸的個體,也是皇帶魚最常被發現的狀態

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展示在本院生物多樣性研究中心跨領域科技研究大樓二樓的5.4公尺長勒氏皇帶魚成魚標本,這是國內已知體型最大的一尾皇帶魚標本

✦ 鯊魚大探索 ─ 多樣性與研究

鯊魚所屬的軟骨魚類是一群古老魚類,化石紀錄顯示至少在4.39億年前的志留紀早期便已出現在海洋之中。全世界現存的1千多種軟骨魚類之中,臺灣已記錄超過2百種,可見臺灣是全球軟骨魚類物種多樣性的分布熱點。現存的軟骨魚類由兩個大類所構成,包括以銀鮫為代表的全頭亞綱,以及以鯊魚、扁鯊、鋸鯊、魟、鰩等為代表的板鰓亞綱。鯊魚是軟骨魚類中最引人注目的一群,牠們棲息於淺海至深海的多種環境之中,且擁有多樣的形態,現在就讓我們透過展覽櫥窗來認識牠們。

黑邊鰭真鯊

Carcharhinus limbatus

黑邊鰭真鯊在國內外的各大海洋館都是常被飼養的一種鯊魚→

南方龍紋鱝

Rhynchobatus australiae

這種形狀特殊的軟骨魚類,在國內屬於偶見魚種→

阿里擬角鯊

Squaliolus aliae

這是全世界體型最小的鯊魚,這種特殊的鯊魚棲息在深海之中,牠的腹部可見到許多發光器→

哈氏原鯊

Proscyllium habereri

哈氏原鯊是一種棲息在淺海的小型鯊魚→

帶著釣鉤的鋸峰齒鯊口部骨骼標本

Prionace glauca

這尾鋸峰齒鯊正是被這根釣鉤所釣起的,這根釣鉤也說明了全球鯊魚所面臨的捕撈問題→

日本鋸鯊

Pristiophorus japonicus

日本鋸鯊是一種罕見的軟骨魚類,牠特殊的吻部有助於捕食獵物→

這個研究分析了73種鯊魚,並根據這些分析重建了牠們的祖先形態。藍色的樹枝表示演化速度基本持平,而紅色的樹枝表示在約1.7億年前的地面鯊魚中,演化速度有所增加。餅圖展示了每種形態分組的祖先可能性。親緣關係樹上的黑色鑽石標誌著一些主要的鯊魚分支,例如角鯊目(Squaliformes)、烏鯊科(Etmopteridae)等。(鯊魚圖片的版權屬於MarcDando©)

不同類型的鯊魚盾鱗在功能特徵上有所不同。善於游泳的真鯊目鯊魚盾鱗的水阻小且抗磨損,這有可能是這些物種他們在演化上特別成功的原因。

真鯊目是現代鯊魚中種類最多的一類,雖然牠們生活在各種不同的環境中,但牠們有一個共同特點,就是牠們的皮膚表面的盾鱗上有各種脊狀凸起。本院生物多樣性研究中心的沈聖峰研究員實驗室首創利用人工智慧,分析這些鯊魚盾鱗的電子顯微鏡圖像,確定了十種不同型態的盾鱗。在這十種中,有七種是有脊狀凸起的。透過一系列的材料科學方法,他們研究了這些脊狀盾鱗的物理性質、成分和它們對鯊魚游泳性能的影響。結果發現,這些脊狀盾鱗不僅僅是減少水阻的功能,它們還有其他多種包含保護、抗磨損等功能。此外,他們發現約在1.7億年前,很有可能是因為大西洋形成所產生的生態機會,真鯊目的鯊魚經歷了一次迅速的多樣化的演化,形成了大量的新物種,這些有脊狀盾鱗可能在這次演化與生態機會共同扮演了關鍵角色。

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鯊魚皮膚取樣位置圖。這個研究利用人工智慧分析了53個部位的鯊魚皮膚

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各種鯊魚的盾鱗型態

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利用生成式的人工智慧演算法(自動編碼器)將鯊魚的盾鱗型態分成十個類別

✦ 透視魚體 ─ 透明染色標本與應用

研究人員透過研究魚類的骨骼形態,可以用來探討牠們的分類、親緣及演化,而將魚製作成透明染色標本便是一種研究魚類骨骼形態的重要方法。俗稱透明魚的透明魚類染色標本,其製作工序繁複,整體而言需經過標本固定、軟骨染色、浸泡胰蛋白脢使魚體變透明、硬骨染色等多道製作程序,最終長久保存在甘油之中。一般製作完成的透明魚類染色標本都能夠清楚地觀察到被染成藍色的軟骨以及被染成紅色的硬骨,兼具研究功能與觀賞性。

透明染色魚類標本

經過透明染色處理之後的魚類標本,讓我們得以一窺這些標本的「內在之美」

✧ 深海標本展示

短柄黑鮟鱇

Melanocetus murrayi

短柄黑鮟鱇是國內最常見的一種鮟鱇魚,最大棲息深度可達6370公尺→

刺蛛蟹屬

Cyrtomaia sp.

刺蛛蟹屬的最大棲息深度超過600公尺→

盲眼多螯蝦

Polycheles typhlops

盲眼多螯蝦的最大棲息深度可達1090公尺,是一種典型的深海甲殼類→

球首鯨尾鱈

Cetonurus globiceps

球首鯨尾鱈的最大棲息深度可達4621公尺→

大棘鼬魚

Acanthonus armatus

大棘鼬魚的最大棲息深度可達4415公尺→

帆魷

Histioteuthis sp.

帆魷的最大棲息深度可達1400公尺,是一種典型的深海頭足類→

琳達錐齒隱魚

Pyramodon lindas

琳達錐齒隱魚的最大棲息深度超過385公尺→

線鰻

Nemichthys scolopaceus

線鰻是一種典型的深海魚類,最大棲息深度可達4337公尺→

道氏大王具足蟲

Bathynomus doederleini

道氏大王具足蟲棲息在深度超過600公尺的深海底層→

等節海百合科

Isocrinidae

長得像植物的等節海百合可棲息在深度超過200公尺的深海域,事實上牠是一種棘皮動物→

✦ 探索深海 ─ 秘境生物現蹤

自海面下200公尺以深的海域一般稱之為深海,這個深度的海域大致上具有無光、水壓大、水溫低等與淺海截然不同的環境條件。而棲息在深海的各種生物為了適應特殊的深海環境,演化出奇特的形態特徵,並具有特殊的覓食及溝通行為。雖然臺灣的東北部、東部、西南部外海都有著廣闊的深海,相較於淺海生物,深海生物的採樣及研究工作都困難許多,因此迄今我們對深海生物多樣性的認識仍然極為有限。現在就讓我們透過展覽櫥窗,一窺棲息在臺灣的深海秘境中,各種特殊生物的真實面貌吧。

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形態特殊的歐氏尖吻鯊 (Mitsukurina owstoni) 是一種非常罕見的深海魚類

✧ 深海中的大小眼怪魷 — 帆魷

帆魷屬(Histioteuthis)是典型的深海生物,身上不僅具有許多像燈泡一樣的發光器,更特別的是牠擁有尺寸不對稱的雙眼,左眼大約是右眼的兩倍大。已知這對尺寸不對稱的眼睛有助於帆魷在深海的黑暗環境中生存,這種為適應深海環境而造就的特殊演化,是帆魷得以生存在深海的一項利器。

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未發光狀態下的帆魷

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發光狀態下的帆魷,可見到在身體及觸手皆佈滿發光器(圖片提供者:廖運志)

✧ 深海中的底棲怪蟲 — 大王具足蟲:你敢吃嗎?

大王具足蟲是棲息在深海底層的等足類動物,牠與棲息在淺水區的其他等足類相比,體型大了許多。近來大王具足蟲在國內也被作為食物端上餐桌,但牠已知會攝食動物屍體,因此牠的體內可能有毒素殘留或重金屬累積,如欲食用應充分了解其風險。

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在深海行底棲生活的詹姆斯大王具足蟲,是一種巨型等足類生物(展件提供者:陳天任教授)

✧ 龍宮使者 ─ 勒氏皇帶魚 Russell's oarfish

勒氏皇帶魚(Regalecus russelii)既有「地震魚」的稱號,又有「龍宮使者」的威名。生活在大洋表層至一千公尺深海域的皇帶魚不僅神秘,也是全世界最長的硬骨魚類。有別於深海魚常見的闊口獠牙容貌,皇帶魚有著延展如絲的漂亮鰭條,且口中沒有牙齒,僅靠鰓耙過濾海中小型動物後再吞食。水下觀測顯示,皇帶魚挺直著身軀以幾近垂直的角度游泳,主要仰賴長長的背鰭以波浪狀擺動緩緩前進,姿態特殊且優雅。(圖片繪製者 :徐維駿)