鱼为什么要长那些暗搓搓的小刺？
2018/10/22苏澄宇 科学大院
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鱼，作为一道经典食材，多少人对它又爱又恨？爱它的味美，恨它有剔不完的小刺，一不小心可能还会被卡到。不要小看这些细细的小刺，它可是鱼类身体上很重要的部分呢。
鱼身上的那些暗搓搓的小刺，生物学上叫肌间骨，就是位于椎骨两侧肌间隔中的硬骨小刺 ，由肌隔结缔组织骨化而成。这种骨化方式称为膜内骨化或结缔组织性骨化，又称纤维性骨化或膜性硬骨骨化，是成骨细胞在骨质中发生钙质沉着生成骨组织的两种方式之一。
哪些鱼有肌间骨？
如果注意一下平时吃的鱼，你会发现并不是所有的鱼都有小刺，肌间骨仅存在于鲤鱼、草鱼、鲢鱼等这些低等真骨鱼中。
标记为黑色的骨头为肌间骨 (图片来源：参考文献6)
没错，这些长小刺的鱼都不怎么高级。因为在鱼类的进化史中，科学家发现，肌间骨经历了一个从少到多，又从多到少，最后消失的过程。
辐鳍鱼类系统演化的的进化树 (图片来源：参考文献8)
小鱼刺根据它们所在的位置分为 3 类：
1.连接在髓弓上的髓弓小骨
2.连到椎体上的椎体小骨
3.附在腹肋或脉弓上的脉弓小骨
鲤鱼脊椎上髓弓、脉弓、椎体所在位置 (图片来源：参考文献9)
但是这三种肌间骨进化的进度并不一样，形成的过程也不完全同步，髓弓小骨出现最早消失最晚，椎体小骨出现最晚却消失最早。
有人曾经对低等真骨鱼的(除椎体小骨)肌间骨数量进行过统计，结果发现：出现最早的、最低等的真骨鱼类——骨舌鱼类的双须骨舌鱼 ，它的鱼刺数量比较少，肌间骨只有 70 根左右。
双须骨舌鱼 (图片来源：Wikipedia)
但是随着进化，海鲢总目的海鳗肌间骨的数量一下变多了起来 , 约有 409 根。
海鳗 (图片来源：Wikipedia)
然后到鲱形总目，比如鲥鱼，肌间骨约有 143 根。
鲥鱼 (图片来源：Wikipedia)
再到骨鳔总目的鲤鱼 ，肌间骨数量又逐渐下降，肌间骨数量约有 99 根。
鲤鱼 (图片来源：Wikipedia)
最后，骨鳔总目鲇形目的黄颡鱼肌间骨数量最少，只有 8 根左右。
黄颡鱼 (图片来源：Wikipedia)
可见，鱼刺的多少也在某种程度上反映了鱼类的进化史。
注意：在表达每种鱼的肌间骨数量的时候，笔者用的是“约”，因为根据研究者观察，同种鱼身体左右两侧肌间骨的数目略有不同 ，研究者只统计了左侧的，而且同种鱼不同个体的肌间骨数目也有一定的变化，所以也只是一个大概，并没有一个确切数目。
肌间骨的形状，太让人烦了!
小刺有时候让人烦，不仅是因为刺多，还因为刺的形态多种多样，人们吃进嘴里感到很不舒坦。
没有任何分叉的 I 形肌间骨还好，但往往还有各种分叉的肌间骨，比如说“卜 ”形(一端明显不等长的两分叉)、“Y”形(一端等长的两分叉 )。
鲤科家鱼的肌间骨 (图片来源：中国国家地理网)
更复杂的还有：一端多叉形(一端 3 个或 3 个以上的分叉 )、两端两分叉形(两端均有两分叉)、两端多叉形 (两端均有两个或两个以上的分叉 )和树枝形 (两端均有 4 个以上的分叉 , 并且在分叉的基础上再分叉 )……
这些小刺要是卡在喉咙里可是大麻烦!
各种低等真骨鱼类肌间骨的形态 (图片来源：参考文献1)
鱼为什么要长肌间骨呢？
终于说到重点了，鱼为什么长那么多刺啊，不会扎到自己吗？
一切存在都是有道理的，暗搓搓的鱼刺也是如此。虽然在专业上还没有完全的定论，但主流的观点认为，肌间骨的主要作用是支撑肌肉，控制鱼的运动。
鱼需要进行纵向运动的时候，肌肉收缩，依靠肌间骨产生作用力，做出一些更为细腻的操作。
有科学家对鲤鱼、斑马鱼、鲢鱼和团头鲂等鱼类做了鱼类的肌间骨骨化过程的研究，结果显示这些鱼刺均是从尾部向头部发育。
不同发育时期斑马鱼肌间骨骨化过程 (图片来源：参考文献3)
不过在对另一种叫日本鳗鲡的鱼做研究时，却发现了截然相反的情况，它的肌间骨骨化过程是从头部向尾部发育。
为什么会这样？科学家推测这与它们的游动方式有关，鲤鱼、斑马鱼这些主要依靠摆动整个身体来向前游动，而日本鳗鲡主要依靠臀鳍的拨动而游动，两种游动方式并不完全相同，所以肌间骨的骨化方式也不一样。
那么问题又来了，我们吃的金枪鱼、三文鱼为什么没啥刺？
因为它们进化得高级啊，辐鳍鱼类直到1.7亿年前才在海洋中出现，3/4 的海水鱼的祖先都来自淡水鱼。在海洋里生活的它们运动主要依靠强大的肌纤维，它们的游动速度往往更快，而鲤鱼在淡水里并不需要高速游动，肌间骨就够用了，并不需要强大的肌肉。这也是为什么海水鱼相比淡水鱼肌肉弹性更好的原因。
不同形态类型的肌间骨数目(仅统计鱼体左侧的肌间骨)
(图片来源：参考文献1)
小小的肌间骨，显示了鱼类演化过程中的多样性与复杂性，大自然就是如此神奇!
参考文献:
1.吕耀平等：低等真骨鱼类肌间骨的比较分析
2.乐毅.海鱼大多源自淡水鱼祖先[J].科学,2012,64(03):58.
3.聂春红等: 不同鱼类肌间骨的骨化模式研究
4.张 薇等：鱼类巡游中的活体肌肉力学性能预测
5.鱼类肌间骨研究进展
6.Patterson C, Johnson G D. The intermuscular bones and ligaments of teleostean fishes[ J]. Sm ithsonian Contribution to Zoology, 1995, 559:1- 85.
7.The evolution of ray-finned fishes.
8.A new time-scale for ray-finned fish evolution
9.孟庆闻, 苏锦祥, 李婉端. 鱼类比较解剖学[ M] . 北京:科学出版社, 1987.
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