在浩瀚无边的海洋世界里，有一种鱼拥有巨大的“翅膀”，它就是蝠鲼。它们摆动双鳍在水中自由畅游，仿佛舒展翅膀优美翱翔的飞鸟。这种特别的泳姿，在海洋鱼类中并不多见。
蝠鲼游泳 视频来源：BBC Earth
据不完全统计，海洋中的鱼类超过1.2万种。采用身体/尾鳍推进(Body and/or Caudal Fin propulsion,BCF)模式是自然界大多数鱼类采用的游动方式，约占鱼类的85%。BCF模式通过波动或者摆动部分身体和尾鳍的方式，利用涡流将水向身后推射从而利用水的反作用力实现鱼体的向前运动，是一种类似推进式的游动方式。这种游动方式具有较高的速度和加速度，十分适合在开阔的水域和环境中长距离迁徙和快速捕食。在高速巡游时，可实现较高的游动效率，一般可达80%以上。
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图片来源：大连海洋大学学报
而另一种游动方式，则是利用中央鳍或对鳍推进（Media and/or Paired Fin propulsion，MPF）的模式，这是一种类似于翅膀摆动的游动方式，由胸鳍、背鳍、臀鳍的拍动或波动产生推力。这种游动方式具有较高的机动性和灵活性，更适合在复杂水流和障碍物较多的环境中前进和捕食。代表性鱼类有鳐科(Rajiform)、刺鲀科(Diodontiform)、弓鳍目(Amiiform)、裸背鳗科(Gymnotiform)和鳞鲀科(Balistiform)等。蝠鲼是对蝠鲼属（Mobula）鱼的统称，它们在分类学上都属于鳐总目（Rajomorphii）。
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图片来源：大连海洋大学学报
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高超泳技
小众的泳姿，加上低速巡游过程中的快速转弯、高速巡游过程中的悬停以及悬停过程中的原地翻转等这些高超技能，蝠鲼俨然成为MPF游动方式中的佼佼者。作为自然界最高效的游泳者之一，它们能够几乎毫不费力地在水中滑翔，甚至在湍急的水流中也能敏捷地来回游动。
蝠鲼原地反转 图片 来源：蓝色星球II
你知道吗？这些特殊技能其实源于蝠鲼独特的身体构造和运动机制。
蝠鲼的身体扁平，呈菱形。胸鳍剖面酷似机翼，上部隆起而下部平滑，这一结构非常符合流体动力学，使蝠鲼在游动时可以获得巨大的升力。
蝠鲼 3D模型图 图片来源：https://3dmodels.org/
作为软骨鱼，蝠鲼的骨骼柔软而富有弹性。这种结构使得软骨鱼在灵活性和运动能力上具有优势，他们的身体可以迅速弯曲和扭转，以适应复杂的海洋环境。蝠鲼的胸鳍在身体左右两侧，形似三角形。在运动过程中，胸鳍由基部向远端波动式摆动，从内到外产生柔性变形，并且幅度不增加，产生推力。从结构上看，相邻的鳍条交错式分布联结，使得整个胸鳍面又表现出适度的刚性。因而，这种泳姿可谓是柔中带刚。
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蝠鲼的骨骼分布 图片来源：https://reptileevolution.com/manta.htm
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潜伏高手
快转、悬停、原地翻转，再加上游动不费力，如此优秀的泳姿怎能不学！蝠鲼的游动模式受到了科研工作者的关注！
西北工业大学科研团队通过不断完善仿蝠鲼柔体潜水器，已实现了南海1025米深度测试并 成功完成60天滑翔的长时间续航。从外形上看，它与和真蝠鲼可谓是真假难辨，只差一条尾巴。此外，它还是一个多功能探测平台，身体各部分都有高科技武装。它的“眼睛”实际上是光学摄像头，中间的部分是声呐，上面是超短基线定位系统，腹部两侧装有侧扫声呐，背鳍的位置还装有北斗导航系统。利用这种逼真的伪装，可以实现水下应用于海洋科教、海洋牧场及珊瑚礁生态的监测等多项水下高难度作业。
西北工业大学研制的仿蝠鲼柔体潜水器
不仅如此，相较于螺旋桨推动的方式，蝠鲼泳姿的这种波动推进，具有水下低噪音不易被发先的巨大优势。
无独有偶，上海海洋大学于2024年研制出了名为“文鳐”的智能软体仿生鱼。外形以蝠鲼为原型，实现生物外轮廓拟合，动态全运动模拟，其效率高，能耗低，功能多，同时具备共融性、超仿生、隐身性三大优势，满足长续航、高机动、大负载、大范围作业需求。
海洋大学研制的智能软体仿生鱼“文鳐” 图片来源：央视新闻
令人振奋的是，不仅在科研领域，“蝠鲼”还将在国防军事领域发挥重要作用。2024年，仿生蝠鲼无人潜航器亮相北京军博会。它的长宽高分别为3.7米、1.7米和0.6米，重500公斤，工作水深300米，采用仿生推进，具备水下隐蔽行动的能力。
BM-1800“蝠鲼”型仿生机器人的水下效果图 图片来源：央视网
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快来找一找，自博馆的蝠鲼在哪里？
由于外形的差异，鲼科曾被分为2个属11种，分别是前口蝠鲼属（Manta）2种和蝠鲼属（Mobula）9种。
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（原）前口蝠鲼属和蝠鲼属的外形差异 图片来源：https://micronesianconservation.org/
前口蝠鲼属顾名思义，它们的嘴巴在头部的正前方位置。而蝠鲼属的嘴巴，在头部下方。它们还有一个最明显的区别，蝠鲼头部伸出的两只像手一样的部位，它们是蝠鲼的头鳍。它是由胸鳍分化而来的，相比蝠鲼属，前口蝠鲼属的头鳍形状更为宽大圆润。在需要全力游泳前进时，蝠鲼会将头鳍卷成螺旋形竖立于身体前端以减少阻力。这对头鳍，也是蝠鲼有别于鲼科其它各属最为显著的特点。
但科学家最近通过基因发现，其实他们是非常接近的，于是前口蝠鲼属(Manta)又被并入到了蝠鲼属(Mobula)，现在的鲼科（Mobulidae）就是蝠鲼属1个属11种了。
鲼科Mobulidae
蝠鲼属Mobula
台湾蝠鲼
Mobula tarapacana
日本蝠鲼
Mobula japanica
短尾蝠鲼
Mobula eregoodootenkee
下口蝠鲼
Mobula hypostoma
库氏蝠鲼
Mobula kuhlii
姬蝠鲼
Mobula mobular
罗切氏蝠鲼
Mobula rochebrunei
印度蝠鲼
Mobula thurstoni
芒基蝠鲼
Mobula munkiana
前口蝠鲼属Manta
双吻前口蝠鲼
Manta
Mobula birostris
阿氏前口蝠鲼
Manta
Mobula alfredi
展品档案 ◐ 双吻前口蝠鲼
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【学名】
Mobula birostris
【分类】
脊索动物门 软骨鱼纲 鲼形目 鲼科 蝠鲼属
【分布地】
主要分布于全球热带和亚热带海域
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上海自然博物馆生命长河展区里的双吻前口蝠鲼（模型）
上空悬吊着的是蝠鲼属中的双吻前口蝠鲼模型。作为蝠鲼家族中体型最大的一种蝠鲼，双吻前口蝠鲼的“翼展”可达7米，体重可至2吨。相比之下，展厅中的这条可能还是个“宝宝”。蝠鲼是卵胎生，通常每次只生1胎，每一至三年生1胎，出生率低下。双吻前口蝠鲼宝宝刚刚出生时，“翼展”就可达一米。虽然体型巨大，蝠鲼却是非常温和的滤食性鱼类，它们主要以微小的浮游生物和小型鱼类为食。
在这里，我们可以以独特的仰视角度看到蝠鲼的腹部。
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用于识别蝠鲼腹部不同斑点的区域、头鳍卷成螺旋形
每个人的指纹各不相同，每条蝠鲼腹部的斑点也都不同。而同种蝠鲼的斑点分布区域相同，例如双吻前口蝠鲼，它们的斑点都集中在下腹部区。通过记录蝠鲼腹部斑点，可以为蝠鲼建立数据档案，甚至为它们取名，以便对它们进行长期监测。通过蝠鲼慈善机构发起的全球公民科学项目，所有人都有机会加入Mantabase 的建设，只需要对蝠鲼腹部拍照并上传数据库，就能帮助研究和保护世界上的蝠鲼。
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蝠鲼腹部的斑点各不相同 图片来源：https://www.mantatrust.org/
此外，还能从双吻前口蝠鲼的背部找到与其它蝠鲼的明显区别。它的背部白色肩部的标记形状像直角三角形，并且呈左右对称分布。而中间的黑色部分，又形成了黑“T”。
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双吻前口蝠鲼的背 图片来源：https://www.mantatrust.org/mobula-birostris
双吻前口蝠鲼分布于全世界热带和亚热带海域。马尔代夫被誉为邂逅蝠鲼的最佳地点，那里海水温暖，食物充沛，为蝠鲼的繁衍提供了良好的环境。蝠鲼的脑容量是所有鱼类中最大的，并且通过“镜子实验”证明，它的确十分聪明。作为一个性格温和却有点调皮的大家伙，和它的偶遇会让你的增添不少乐趣。
身未动，心已远。一起来欣赏与蝠鲼共游的美妙情景吧。
与蝠鲼共游 图片来源：YouTube
现在，你还会叫它“魔鬼鱼”吗？
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关爱与保护
鲼科所有种都列入了《濒危动物红色名录》。除了低生育率，海洋环境遭到破坏也是导致蝠鲼种群减少的重要原因，它们面临着全球气候变化引发海洋生境的改变，污染物排放、垃圾积累、石油泄漏等人类活动引起的海洋污染，人类活动对其的干扰及生活环境的被侵占。更为糟糕的是，在我国民间，蝠鲼的鳃板还被认为具有药用及保健作用，高昂的价格让许多人铤而走险，每年都有许多蝠鲼被猎杀。
今年是第54个“世界环境日”，保护地球，就是保护每个生命。
行动起来！美丽中国我先行！
参考文献：
[1]曹勇,曹永辉,黄桥高,等.水下仿生扑翼机器人的发展现状综述[J].数字海洋与水下攻防,2023,6(04):380-405.DOI:10.19838/j.issn.2096-5753.2023.04.001.
[2]孙伟,柳素娉,吴罡,等.鱼类游动机理研究进展[J].大连海洋大学学报,2024,39(04):698-707.DOI:10.16535/j.cnki.dlhyxb.2023-283.
[3]王福君,王洪平,高琪,等.鱼游动涡结构PIV实验研究[J].实验流体力学,2020,34(05):20-28.
[4]仿蝠鲼柔体潜水器走红 这条“鱼”有何神奇？_新闻频道_央视(cctv.com)
[5]杨阿米,赵英男,周学红,蝠鲼科动物保护现状及其影响因素分析[J].野生动物学报,2019,40(3):801- 808.
来源：上海自然博物馆
编辑：潇潇雨歇
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