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獨特罕見的演化!生物界奇觀!中山大學發現鯙科魚右睪丸較左大八倍

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獨特罕見的演化!生物界奇觀!中山大學發現鯙科魚右睪丸較左大八倍

6月. 03, 2024

【記者洪惠美/高雄報導】 可以想像右側睪丸比左側大超過8倍的模樣嗎?這是鯙科魚類的日常。國立中山大學海洋生態與保育研究所助理教授林裕䕒獲玉山青年學者計畫支持,與海洋大學水產養殖學系陳鴻鳴教授合作,分析近3000尾的解剖資料,發現俗稱錢鰻的鯙科具有獨特的生殖腺不對稱性,右側生殖腺體在雌性超過3.4倍,在雄性可比左側長8倍,在生物界相當罕見。

「不對稱現象很有趣」,林裕䕒說,對稱是生物的常態。人體成對的器官,大致上或多或少都有某程度的對稱性。但像鯙科一樣差距這麼大的狀況,還是非常罕見。他指出,生物特徵的比較研究是生物學中基本的題目,生物的外在特徵,易於觀察,因此有較多研究,例如研究招潮蟹左右側螯不對稱的演化意義。相反地,探討內臟器官特徵的研究,由於隱藏在體腔內、不易觀察,相關研究非常少見。

海洋大學水產養殖學系陳鴻鳴教授深耕鯙類研究,其團隊長期研究鯙類生殖生物學,藉此得知抱卵季節,以作為規畫禁漁期的根據,有效進行海洋保育。林裕䕒在玉山青年學者計畫支持下,與陳鴻鳴教授團隊合作並針對長期研究資料進行分析。此資料包含了棲息在台灣海域中的20種鯙科物種及合鰓鰻科及蛇鰻科各一種作為外群比較,採樣時間從2003至2008年,自臺灣北部及東部海岸收集到共2959尾個體,樣本由合作之漁民收集及拖網下雜魚中採集,另外還有潮間帶採樣。

研究團隊指出,魚類生殖腺左右對稱為常態,如平常食用的烏魚子,兩瓣大小大致相同。然而進行鯙科資料分析時發現,鯙科的生殖腺有明顯的不對稱。鯙科的20個物種的右邊生殖腺,全部比左邊的生殖腺長,且此差異隨著體長增加而變得更加明顯。最極端的例子,當屬疏條紋裸胸鯙(小裸胸鯙),雌性生殖腺左右長度差平均3.4倍,雄性生殖腺左右長度竟差到8倍之多。林裕䕒透過人體比喻,就如同男性的睪丸左右不平衡,或孕婦的胎兒重量壓在右半邊一樣。而非鯙科的兩種外群生物,合鰓鰻科及蛇鰻科,其生殖腺比例則是正常的1:1。

團隊進一步尋找這種差異的可能原因,發現棲地類型、棲息深度、物種的體型,以至分類學上的親緣相似度,均無法解釋此生殖腺長度之左右差異。體型同樣是圓柱狀、同為底棲生物的合鰓鰻及蛇鰻,生殖腺長度卻是常見的左右對稱,與鯙科有著截然不同的演化結果。文獻探討顯示,這種廣泛出現的生殖腺左右不對稱,在硬骨魚類中目前只有在鯙科觀察到。林裕䕒表示,演化是存活和生殖的共同結果。生殖腺長度的不對稱雖然在硬骨魚類中罕見,但在鳥類上是常見的現象。林裕䕒推測,這可能是「演化的意外」,鯙科在演化的時候,偶然打開了不對稱的開關,但因為這副產物不會影響鯙科的繁衍,才會保留至今。林裕䕒更表示,即使生物學已經發展了這麼久,在大自然中仍然有尚未有答案的的課題,這也是做科學研究有趣的地方。

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