ปลาที่ว่ายกลับหัว

ปลาเป็นนักว่ายน้ำที่ยอดเยี่ยม และความสามารถนี้ไม่ได้มาจากการฝึกฝน แต่มาจากกายวิภาคศาสตร์ ปลามีลำตัวที่เพรียวบางซึ่งงอไปมาเพื่อตัดผ่านน้ำ และมีครีบหลายอันที่ช่วยให้พวกมันเคลื่อนที่ หมุนตัว ตั้งตรง หยุด และอื่นๆ นอกจากนี้ ปลาส่วนใหญ่มีถุงลมภายในที่เรียกว่าถุงลมนิรภัยที่ช่วยให้พวกมันควบคุมการลอยตัวและทิศทางของปลาโดยไม่ต้องว่ายน้ำอย่างต่อเนื่องและใช้พลังงาน เมื่อปลาต้องการลอยตัว พวกมันก็จะกลืนอากาศเข้าไปและทำให้กระเพาะปัสสาวะพองตัว และเมื่อพวกมันต้องการจม พวกมันก็จะปล่อยลมออก

ถุงว่ายน้ำตั้งอยู่ใกล้กับส่วนท้อง ใต้จุดศูนย์กลางมวล ซึ่งทำให้มีโอกาสพลิกตัวได้ง่าย ปลาพยายามที่จะลบล้างผลกระทบนี้โดยการกระพือครีบของมัน แต่เมื่อปลาตาย มันจะสูญเสียความสามารถในการรักษาสมดุล และส่วนที่ลอยตัวได้มากกว่าของพวกมันพยายามที่จะลอยขึ้นสู่ผิวน้ำ พลิกตัวของมันกลับหัว ปลาที่ว่ายตะแคงหรือลอยโดยหงายท้องเป็นสัญญาณบ่งบอกถึงการบาดเจ็บหรือเสียชีวิต แต่สำหรับปลาที่น่าทึ่งสองสามตัว การกลับหัวหมายความว่าทุกอย่างยอดเยี่ยม

ปลาดุกคว่ำ รูปถ่าย: Ricky Romero / Flickr

ปลาดุกหลายชนิดในสกุลSynodontisมีถิ่นกำเนิดในลุ่มน้ำคองโกที่ว่ายน้ำกลับหัวตามธรรมชาติ พฤติกรรมที่ผิดปกติของพวกมันทำให้มนุษย์หลงใหลมาหลายศตวรรษ ปลาดุกกลับหัวถูกแกะสลักบนผนังสุสานอียิปต์ที่มีอายุย้อนไปถึง 4,000 ปี จี้ที่ทำเป็นรูปปลาดุกกลับหัวเป็นเครื่องรางที่ได้รับความนิยมในอียิปต์โบราณ โดยเชื่อกันว่าจะช่วยป้องกันการจมน้ำ ปัจจุบันพบในพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งพวกมันสามารถอยู่ได้นานถึง 15 ปี และเติบโตได้ยาวถึง 20 นิ้ว ขึ้นอยู่กับสายพันธุ์

ทฤษฎีหนึ่งคือการที่ปลาว่ายกลับหัวเพื่อให้อาหารมีประสิทธิภาพมากขึ้น ปลามักจะกินหญ้าที่ด้านล่างของกิ่งไม้และท่อนซุงที่จมอยู่ใต้น้ำ และการว่ายน้ำกลับหัวทำให้พื้นที่เหล่านี้สามารถเข้าถึงได้มากขึ้น นอกจากนี้ยังง่ายกว่าที่จะจับเหยื่อเช่นตัวอ่อนของแมลงที่ตลิ่งเมื่อให้อาหารจากด้านล่าง การว่ายน้ำกลับหัวยังทำให้ปลาสามารถ 'หายใจ' ในน้ำที่อุดมด้วยออกซิเจนชั้นบาง ๆ ได้ง่ายขึ้นที่ผิวน้ำ

จี้ทองคำอียิปต์โบราณ (ประมาณ 1878-1749 ปีก่อนคริสตกาล) ในรูปของปลาดุกกลับหัว ปัจจุบันอยู่ที่พิพิธภัณฑ์หลวงแห่งสกอตแลนด์ในเอดินเบอระ

ความสามารถดังกล่าวมีความสำคัญต่อการอยู่รอดเมื่อน้ำขาดออกซิเจน ซึ่งเป็นสภาวะที่เรียกว่าภาวะขาดออกซิเจน ซึ่งเกิดขึ้นตามธรรมชาติในระบบแม่น้ำบางสาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากถูกทำเครื่องหมายด้วยแสงน้อยและพืชพรรณหนาแน่น เช่น ในหนองน้ำ

Lauren Chapman ศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาแห่งมหาวิทยาลัย McGill ผู้ศึกษามานานกว่าสองทศวรรษกล่าวว่า "ปลาดุกกลับหัวดูเหมือนจะมีชุดของการปรับตัวทั้งหมดที่ทำให้สิ่งมีชีวิตบนพื้นผิวสามารถดำรงอยู่ได้มากขึ้น" กล่าว ระบบแม่น้ำ

ในการทดลองหนึ่ง แชปแมนเปรียบเทียบว่าปลาดุกคว่ำและปลาดุกคว่ำทำงานอย่างไรภายใต้สภาวะออกซิเจนต่ำในห้องทดลอง เธอพบว่าท่าว่ายน้ำช่วยให้ปลาที่คว่ำสามารถหายใจบนผิวน้ำได้ง่ายขึ้น ในขณะที่ปลาที่ตะแคงขวาต้องทำงานหนักขึ้นเพื่อผลประโยชน์เดียวกัน

แม้ว่าแชปแมนจะบอกว่าเธอไม่สามารถพูดได้อย่างแน่นอนว่าการว่ายน้ำกลับหัวมีวิวัฒนาการเพื่อตอบสนองต่อภาวะขาดออกซิเจนหรือปัจจัยอื่นๆ ที่มีอิทธิพลหรือไม่ แต่สำหรับปลาหลายชนิดในป่า ระดับออกซิเจนในน้ำสามารถมีผลกระทบอย่างมาก รวมถึงขนาดเหงือกที่เพิ่มขึ้น และจำนวนไข่ที่น้อยลง ซึ่งอาจนำไปสู่การก่อตัวของสายพันธุ์ที่แยกจากกันในที่สุด

ปลาดุกคว่ำเอเชีย รูปถ่าย: Charles Barilleaux / Flickr 

นอกจากพฤติกรรมการหายใจและการกินอาหารแล้ว ปลาดุกกลับหัวจากแอ่งคองโก ( Synodontis nigriventris ) หรือที่เรียกว่าปลาดุกกลับหัวที่มีตุ่มก็วิวัฒนาการให้มีท้องสีเข้มขึ้นและหลังสีอ่อนลง ดังนั้นเมื่อว่ายน้ำกลับหัว ท้องสีเข้มขึ้น ทำให้มองเห็นน้ำมืดได้ยากขึ้น การลงสีนั้นน่าทึ่งเพราะมันตรงกันข้ามกับปลาส่วนใหญ่ ซึ่งมักจะเข้มกว่าด้านบนและสีอ่อนกว่าด้านล่าง สิ่งนี้เรียกว่าการแรเงา

ไม่ใช่ว่าปลาดุกกลับหัวไม่สามารถว่ายน้ำกลับหัวได้ แต่มันชอบว่ายน้ำกลับหัวมากกว่า ปลามักจะเปลี่ยนเป็นการวางแนว 'ปกติ' เมื่อให้อาหารที่ด้านล่าง นักวิจัยจากโรงเรียนแพทย์ Nara Medical University ในญี่ปุ่น นำโดย Ken Ohnishi พบว่าปลามีแนวโน้มที่จะคว่ำลงรอบๆ วัตถุหรือที่ก้นน้ำ เมื่อเข้าใกล้วัตถุ ปลาจะพลิกตัวไปมา อาจเพื่อเล็มหญ้าด้านล่าง ไม่ค่อยว่ายกลางน้ำ ชอบว่ายที่พื้นน้ำหรือบนผิวน้ำ