中非地区关于鱼类能够攀爬瀑布的民间叙述流传已久,但长期缺乏正式记录。近日,研究人员在刚果盆地上游拍摄到相关影像,并对这一行为开展系统观察,研究结果已发表于《Scientific Reports》。
影像记录:沿溅水区岩壁“贴壁”上行
研究对象为壳鳃鱼(Parakneria thysi),栖息于刚果盆地上游水域,常见体长约37至48毫米,最大可达约96毫米。来自刚果民主共和国卢本巴希大学的研究员Pacifique Kiwele Mutambala及其团队在2018年至2020年间记录到该物种攀爬瀑布的过程。
研究团队重点观察了卢维隆博河的卢维隆博瀑布,该瀑布高度约50英尺(15米)。研究人员称,成千上万尾壳鳃鱼在瀑布处逆流而上,紧贴溅水区保持湿润的岩石表面向上移动。

耗时近10小时:移动时间仅约15分钟
研究估计,单条鱼从瀑布底部到达顶部的过程接近10小时,其中大部分时间用于休息。研究人员指出,攀爬能量消耗较大,壳鳃鱼会频繁停歇:有时在垂直岩面上短暂停留数秒,有时则在水平岩架上停留更久。
研究团队在论文中给出测算示例称,壳鳃鱼克服1米高的垂直岩面,平均需要30至60秒移动,速度约为1.5至3.0厘米/秒;但其间还会出现8至9次短暂停歇,每次约120至480秒或135至540秒。按最高速度3.0厘米/秒计算,攀爬15米的实际移动时间约为900秒(15分钟),短暂停歇时间约为1800秒(30分钟),合计约2700秒(45分钟)。
研究还识别出9个主要水平岩架,鱼类似乎会在每个岩架上休息约1小时。作者据此推算,单条鱼完成全程攀爬约需9小时45分钟,并指出其可能需要接近一整天或一整夜才能完全攀越瀑布。

研究人员同时观察到,并非所有个体都能完成攀登。有些鱼会在突发水流冲击下跌落,尤其在倒挂于悬崖的悬垂部位时更为常见。
体型限制与结构适应:小个体更易成功
研究团队认为,壳鳃鱼的攀爬能力与其胸鳍和腹鳍上的特殊垫片有关,垫片上存在细小的钩状突起,同时其肌肉较为发达,能够支撑自身重量。
团队还指出,只有体长小于约48毫米的壳鳃鱼被观察到能够攀爬瀑布,较大的个体似乎因体重增加而难以承重,进而失去有效攀爬所需的能力。

迁徙发生在洪水期,动因仍待明确
研究称,壳鳃鱼仅在洪水期间进行瀑布攀爬,通常出现在4月和5月、雨季末期。其目的尚未完全明确。研究团队提出的解释之一是,壳鳃鱼可能在暴雨期间被冲离上游栖息地,随后通过逆流攀爬返回;迁徙群体可能包括此前被冲下游的个体以及当年在下游出生的个体,共同上溯以重新占据瀑布上游适合的激流或急流栖息地。
研究团队还提出另一种可能,即壳鳃鱼试图到达食物竞争较少或捕食者较少的区域。作者表示,有证据显示下游捕食者更多,且瀑布底部食物供应较少。
人为压力:非法捕捞与灌溉截流
研究指出,壳鳃鱼面临多种人为威胁,包括非法捕捞以及灌溉导致的栖息地丧失。论文提到,聚集在瀑布处准备攀爬的Parakneria鱼类容易被渔民使用蚊帐网围捕;研究作者称,这类捕鱼方式受到刚果民主共和国法律以及刚果Safari Kyubo Lodge特许经营权持有者的限制,禁止使用网眼小于5厘米的渔网。

研究还称,在迁徙期结束后、旱季初期(5月至9月),尤其在降雨偏少年份,瀑布上游Sangala村会截流河水用于灌溉主要种植的非季节性作物(如豆类和花生),可能导致下游河段完全干涸。
研究团队表示,上述发现可为当地河流管理与保护提供参考,尤其是在鱼类迁徙受到人类活动影响的情况下。作者同时提到,生态旅游或可成为保护栖息地的一种途径,并提升公众对这一独特鱼类行为的认知。
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