逆流而上：科学家揭示花园鳗独特的进食方式

对花园鳗的首次实验室研究表明，这些害羞的生物在强流中觅食时如何利用它们的洞穴，以及如何改变它们的动作和姿势。

花园鳗是极度的宅男。这些鳗鱼不会在海里自由游动，而是把自己固定在沙质海床的洞穴中，几乎从不离开。它们的群落通常位于热带珊瑚礁的边缘，由数千条鳗鱼组成，从远处看，它们就像一片海草花园，随着鳗鱼的摆动和波浪起伏。它们的头顶着水流，嘴巴撅着，眼睛是可爱的卡通画，它们会攻击游过的微小动物——浮游动物。

目前，科学家对这些独特生物的了解相对较少，也不知道它们的行为（比如进食方式）是如何随着。 最多重点研究了自由游动鱼类的常见觅食策略，以及花园鳗的害羞行为，当捕食者（或) 的到来，使得他们的学习变得更具挑战性。

现在，冲绳科学技术研究生院 (OIST) 的海洋研究人员首次在实验室环境中研究了花园鳗的摄食行为。他们的研究结果发表在实验生物学杂志揭示了花园鳗如何利用它们的洞穴，以及如何改变它们的运动和姿势以应对强大的水流，与许多自由游动的鱼相比，它们能够在更广泛的流速范围内觅食。

“自由游动的鱼可以通过躲藏在珊瑚礁的裂缝和缝隙中来躲避洋流，”第一作者、OIST 海洋生物物理学系博士生 Kota Ishikawa 说道。“但花园鳗被困在一个更暴露的区域，只有自己的洞穴作为庇护所，所以它们不得不发展自己独特的策略来应对强大的洋流。”

在实验室中，科学家们通过定制一个底部为沙质的水槽重现了典型的情况。水槽内有一个放置便携式洞穴的地方，每个洞穴这里饲养着一只斑点花园鳗，学名 Heteroconger hassi，是冲绳常见的一种鳗鱼。

在实验中，研究人员在水中添加了浮游动物，并使用摄像机（两个在侧面，一个在上面）捕捉花园鳗在四种不同流速（0.1、0.15、0.2 和 0.25 米/秒）进食时的运动。

摄像机拍摄的画面随后被用来训练深度学习程序，以识别和追踪鳗鱼的眼睛和身体最上方的黑色斑块。研究人员随后利用这些追踪数据，以数字方式重建和分析每条鳗鱼的 3D 运动和姿势。

随着水流的增强，三维追踪显示花园鳗退到洞穴更深处，并将攻击重点放在经过的浮游动物上。

石川说：“这是一种非常重要的适应性变化，因为更快的水流需要更多的能量来流动。”

每次试验结束后，科学家们都会计算剩余的浮游动物数量，以计算出鳗鱼捕获和食用了多少浮游动物。他们发现，当水流速度增加到 0.2 米/秒时，缓慢撤退到洞穴中并没有阻止鳗鱼快速进食。石川解释说，原因是尽管限制了它们的进食区域，但更快的水流意味着在给定的时间内有更多的浮游动物漂过，抵消了较短的攻击距离也意味着鳗鱼更有可能成功捕获浮游动物。

在水流较快时，鳗鱼会采取弯曲的姿势，而在水流较慢时，它们会采取笔直的姿势。再加上身体暴露在水流中的部分减少，鳗鱼身上受到的阻力减少了约 57%，从而节省了能量。

然而，即使对于花园鳗来说，有些水流也太强了。一旦当风速达到 0.25 米/秒时，花园鳗就会完全退回到洞穴中，根本不进食。

总体而言，研究人员发现，花园鳗的摄食速度在略低于 0.2 米/秒时达到峰值。自由游动、以浮游生物为食的鱼类的摄食速度峰值通常约为 0.15 米/秒，这表明花园鳗比自由游动的珊瑚鱼更能适应在更广泛的流速范围内摄食。

石川说：“我们可以看到，它们撤退到洞穴并减少攻击距离的独特策略在应对强大水流时确实发挥了作用。”