新泽西理工学院杰西·詹金斯 圣维森特洞穴系统入口处的研究人员
信用:阿德里亚诺·甘巴里 一项对巴西亚马逊盆地偏远地区的弱电鱼的研究不仅提供了一个独特的窗口，展示了一种极其罕见的鱼类是如何适应数万年来的洞穴生活的，还首次揭示了电鱼能够以类似于调幅广播的方式在比已知更长的距离内相互作用
在发表在《前沿》杂志上的研究结果中，研究人员展示了一个大约有300个生活成员的适应洞穴的玻璃刀鱼物种是如何从仍然生活在洞穴门外的地表亲戚(艾根曼娘)进化而来的——通过牺牲它们的眼睛和色素沉着，但获得了稍微更强大的电子器官，增强了它们在绝对黑暗中感知猎物和交流的方式
这项研究分析了鱼类基于电的通信和行为，详细说明了弱电鱼类通过相互发送电信号的幅度变化，进入一个特殊的远程信息通道的发现
研究人员改编了爱因斯坦关于量子纠缠理论的名言——“远距离幽灵般的相互作用”——来描述弱电鱼如何感知这些社会信息，在几米之外改变彼此的行为
今天已知的近80种穴居鱼是从表面栖息的鱼类进化而来的，它们都发展了某种感官增强功能，以适应持久的洞穴生活，通常适应了数百万年，但在此过程中失去了它们不再需要的感觉器官
然而，生物学家质疑弱电鱼如何也能适应——要么进化出更强的电感知能力，在绝对黑暗的情况下进行观察和交流，要么在大多数洞穴食物资源匮乏的情况下关闭电场，以节省能源成本。弱电鱼利用电感知能力在亚马逊河黑暗的环境中导航
“关于成功适应洞穴生活的鱼类的一个大问题是，它们如何适应没有光的生活，”该研究的主要作者、新泽西理工学院的生物学家埃里克·福琼说
“我的同事被分成两组
一组预测穴居鱼的电场会因为有限的食物供应而变弱，另一组预测电场会变强，让鱼在完全黑暗的洞穴中用它们的电信号看得更清楚，说得更清楚
圣维森特仪器信贷:达亚娜·费雷拉·托雷斯 “看来，利用它们的电觉来探测猎物和相互交流对这些动物是相当有价值的；它们有更强的电场强度
有趣的是，我们对它们的电场和运动的分析表明，它们可以在几米远的距离上交流，这对身长约10厘米的鱼来说是相当长的一段距离
" “迄今为止，几乎所有对穴居鱼类的研究都局限于实验室的行为实验，这就是为什么这项研究是特别的，”达芙妮·苏亚雷斯(Daphne Soares)说，她是NJIT生物学副教授，也是这项研究的合著者
“这是我们第一次能够连续监测洞穴鱼在自然环境中的行为
我们已经对它们的神经系统和洞穴生活的特殊适应有了很好的了解，但是了解它们彼此之间是多么的友好和健谈也同样令人兴奋
就像中学一样
" 怪异的互动和令人震惊的改编 在这项研究中，NJIT和约翰·霍普金斯大学的研究人员与圣卡洛斯联邦大学的生物学家玛丽亚·埃琳娜·比休特合作，她于近20年前开始在巴西中部上托坎廷斯河流域偏远的圣维森特二号洞穴系统研究这两组鱼
几天后，该团队应用了一种定制的电子鱼跟踪技术，包括在鱼的整个水栖息地放置电极网格，以记录和测量每条鱼产生的电场，使团队能够分析鱼的运动和基于电的社会互动
研究人员能够跟踪1000多个基于电子的社交互动，这些互动记录长达20分钟，取自地表和洞穴鱼类种群，发现了数百个专门的远程交流
戈亚斯州，巴西中部上托坎廷斯河流域，两种远亲的透明刀鱼的对比
栖息在水面上的鱼艾根曼尼(左)生活在圣维森特二号洞穴口的里奥达帕拉，在那里失明的穴居鱼艾根曼尼(右)已经适应了几万年没有光的生活
信用:NJIT “当我开始研究这些鱼时，我们可以观察与这些鱼独特而特殊的形态相关的行为，但在这个项目中，应用这些新的技术方法来揭示它们的交流有多复杂和精细是令人着迷的，”比休特说
“基本上，我们的证据表明，这些鱼通过一个秘密的隐藏通道，通过电信号的叠加产生的振幅调制，在一定距离内通过电流相互交流
这和调幅收音机的工作原理是一样的，它依赖于无线电信号的振幅调制
《财富》说
记录还显示穴居鱼的放电强度约为1
尽管花费高达其总能量预算的四分之一，但仍是表层鱼类的5倍
研究小组对这两个物种进行了电脑断层扫描，显示穴居鱼也拥有比它们的同伴相对更大的电子器官，这可以解释穴居鱼额外电能的来源
用他们的眼睛和表面生命换取增强的电感觉感知的另一个后果是，穴居鱼在任何时候都更加社会化和领土化
与它们白天睡觉、晚上觅食的自由觅食的地表亲戚不同，穴居鱼缺乏昼夜循环
就目前而言，《财富》杂志指出，这种鱼的调幅无线电式远距离相互作用的发现是电洞鱼中报道的第一个此类现象，尽管他说，最近德国的研究人员观察到了一种被称为Apteronotus的鱼类群体之间的远距离电通信，在其他一些物种中也报道了类似的现象
《财富》杂志称，这一发现可能会对神经生物学领域产生影响。在神经生物学领域，弱电鱼是探索包括人类在内的其他动物的脑-体联系本质的独特而强大的模型
《财富》杂志说:“电鱼是理解行为的神经基础的很好的系统，所以我们几十年来一直在研究它们的大脑。”
“这些新数据迫使人们重新审视用于控制这些鱼类行为的神经回路
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