为什么剑鱼的剑不会断

科学家发现，像剑旗鱼（broadbill swordfish）这种旗鱼能够修复上颌骨所受的轻微损伤，上颌骨就是形成它们的「剑」的主要结构。摄影：Brian Skerry, National Geographic

（神秘的地球报道）据美国国家地理（撰文：Carrie Arnold 编译：洪莉琄）：剑鱼（swordfish）的「剑」是它最重要的特征，但科学家今日才发现让这把剑长保锋锐的罕见特性。 10月20日发表在美国《国家科学研究院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）的一篇报告，揭开了剑鱼修复骨骼、保持硬挺的秘方。

像枪鱼、剑鱼这类的旗鱼（billfish）都因它们的招牌：突出的上颌骨（upper jawbone，也称吻骨rostral bone）而闻名，这是它们用来击昏及捕捉猎物的利器。

而骨骼要保持强健，不只要能够承受巨大力量，还得在受到损伤时即时修复。对哺乳动物而言，这需要两种不同类型的骨细胞（bone cell）：一种用来瓦解并吸收受到损伤的骨头；另一种则是增生健康的新细胞。这个称作「再成型」（remodeling）的过程会在骨骼内留下记号，生物学家可借此检测骨骼有无再成型的记录。

然而，剑鱼的骨骼中并没有上述这两种细胞类型。耶路撒冷希伯来大学（Hebrew University）的生物学家荣恩‧沙哈（Ron Shahar）提出疑问：如果剑鱼无法修复它的剑，那怎么有办法能够用来捕猎它的晚餐？

坚硬的上唇

为了研究旗鱼的骨骼，沙哈需要样本。但这可不容易，因为许多旗鱼物种都是保育类。美国坦帕南加州大学的博士生玛莉亚‧萝拉‧哈贝格（Maria Laura Habegger），固定会到各个钓鱼大赛试试能不能拿到用剩的鱼来做研究。沙哈说服她共同合作，因此她拖着一只装满旗鱼骨的行李箱，通过世上最严格的机场海关检查，从佛州到了西班牙、再到以色列。

「没人说什么，但这大概是一趟非常漫长的12小时旅程，」沙哈说。

当沙哈将他第一个旗鱼上吻骨样本放到显微镜下时，就发现了异常之处。骨骼上出现明显的再成型记号，他检查了其他几个样本，全都是一样的表现。为了确定观察无误，沙哈使用几种不同类型的显微镜来研究，尽管旗鱼并没有一般用来修复骨骼的细胞型，这些样本却全都呈现了再成型的记号。

「我真的很惊讶会看到这个结果。我没想过这可能会发生，」沙哈说。

不过，旗鱼骨骼的再成型过程所留下的明显记号，其大小是哺乳类动物骨骼中所见的1/10。沙哈想了解这个差异之处是否会影响骨骼的强度。和马的骨头相比，旗鱼的上吻骨非常坚硬，需要极大的力量才能击碎。

这份报告「很有原创性」，比利时鲁汶大学（University of Leuven）的内分泌学退休教授罗杰‧布伊伦（Roger Bouillon）表示。他已研究骨骼再成型多年。虽然沙哈发现了骨骼再成型的间接证据，但布伊伦指出研究人员无法实际记录再成型的发生过程。

「这就像你看着一张马匹飞驰的照片，然后推断它正在奔跑一样，」他说。