秦岭|陕西秦岭出现“鱼跃龙门”的景象!水流那么急,鱼如何跨越瀑布?

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在全国1000多万高三学子正在进行紧张的“高考”时节 , 位于秦岭山区的宝鸡太白县桃川镇青峰峡 , 出现了大量细鳞鲑逆流而上的景观 , 这些鱼儿成群结队地涌现在湍急的水流中 , 不但奋力地逆流 , 而且在遇到落实很大的河段时 , 还会高高跃起 , 宛如“鱼跃龙门”一般 。

细鳞鲑的这种顽强奋战的情景 , 与高三学子参加高考、即将迎来人生重要转折的情境非常吻合 , 很多人借景抒情 , 希望所有参加高考和即将参加中考的考生们 , 能够像这些逆流而上的鱼儿一样 , 奋勇争先 , 实现人生的突破!
细鳞鲑和很多鱼类一样 , 都天生具有这种逆流而上的习性 , 在生物学上 , 这种习性被称为“洄游” 。 由于鱼儿生活的水域 , 一年中会发生季节性或者突发性的自然环境变化 , 直接造成了水体的温度、含盐量、食物等方面的变化 , 同时再加上繁殖的需要 , 在同一水域中 , 很难在一年中所有的时刻都会满足鱼儿生存和繁育下一代的要求 , 这就需要鱼儿从一个水域转换生活空间 , 进入到另外一个全新的环境 。

对于海鱼来说 , 主要是变换栖息的海域环境 , 基本上是从高纬度到低纬度或者从低纬度到高纬度 , 难度并不是很大 。 而对于生活在入海口或者近海处的鱼类 , 它们的洄游就复杂得多 , 比如包括从近海海域游到沿海水域、从沿海区域游动到深海、从沿海水域到河流的上游等等 , 进行这种栖息地变换的主要目的 , 基本上是为了繁殖的需要 , 因此也称为“生殖洄游” 。

除了生殖洄游之外 , 还有根据水体温度的变化 , 从温度较低的水域转移到温度较高的水域 , 这种洄游方式被称为“越冬洄游” , 与进入秋冬季后候鸟的迁徙差不多 , 前面提到的海鱼变换栖息地环境 , 基本上都是这种越冬洄游方式 。 当然 , 还有以最大程度获取更多的食物为主要目的的“索饵洄游” 。
我国长江、黄河两大河流中的很多鱼类 , 都有季节性洄游的习惯 , 有的鱼类洄游的长度甚至能超过1000公里 , 在逆河而上的过程中 , 不可避免地会遇到湍急的河流、落差较大的地形 , 那么 , 这些鱼儿是如何克服这些困难实现逆流跨越的呢?

对于地形不是太复杂的河道 , 虽然河水是顺流而下 , 不过鱼儿可以利用身体的剧烈摆动 , 使尾鳍和后半部分身体与水体之间产生冲击 , 从而形成一个与河水流动方向相反的“反弹力” , 使其缓慢地向河流的上游行进 。
而对于具有一定落差、水流特别湍急的河段 , 那么鱼儿的逆流就变得比较困难了 , 往往需要从河水中“腾空而起” , 推动身体实现一个较长距离的跨越 , 达到跳过较大障碍物 , 甚至从瀑布下端转移到上端的目的 。 这里面 , 主要是应用了水体“驻波”上升时形成的动量 。
以瀑布落下情景为例 , 从瀑布上端落下的水体 , 在遇到下端的水体或者岩石时 , 在撞击的同时 , 会形成向四方传播的水波 , 如果两个沿相反方向传播、且振幅和频率相同的水波叠加在一起 , 就会形成驻波现象 。

在驻波携带能量释放的同时 , 会将周围的水体卷起 , 以瀑布落下点为中心 , 在四周会形成腾起、翻转的“回旋水体” , 而鱼儿如果刚好借助驻波向上“腾起”的力道 , 就会形成“借力”的趋势 , 从而推动鱼儿可以向上腾起并且脱离水体很大一段距离 , 这就是鱼儿“跃龙门”的基本原理 。
但是 , 并非所有的瀑布都能提供这种理想的驻波条件 , 如果瀑布下部水潭的深度为瀑布水柱高度的1.2倍左右、且形成的驻波与瀑布水体之间的距离较近 , 那么鱼儿就比较容易实现“跃龙门” 。 但是 , 如果驻波与瀑布水体较远、瀑布下面的水潭较浅、水流斜坡较长、或者瀑布的高度太高 , 则鱼儿想要实现“跨越”就非常难了 。 比如下图中的图(a)和图(d)这两种情况 , 鱼儿跨越瀑布的可能性还是有的 。

当然 , 鱼儿能否实现“跨越障碍” , 还要依赖于自身的“先天条件”和“努力程度” , 比如鱼儿的身体素质、流动速度、跳跃能力以及对时机的把握 。 在洄游过程中特别是克服较复杂的障碍时 , 鱼儿往往都是屡败屡战 , 一次不成功接着再来 , 凭借着顽强和精神和不放弃的韧劲 , 最终实现成功 。

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