为什么鱼要长刺而不是选择将骨头进化的粗壮一点呢?

鱼身上的那些暗搓搓的小刺，生物学上叫肌间骨，就是位于椎骨两侧肌间隔中的硬骨小刺，由肌隔结缔组织骨化而成。

这种骨化方式称为膜内骨化或结缔组织性骨化，又称纤维性骨化或膜性硬骨骨化，是成骨细胞在骨质中发生钙质沉着生成骨组织的两种方式之一。
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肌间骨存在于哪些鱼？

连接在髓弓上的髓弓小骨

连到椎体上的椎体小骨

附在腹肋或脉弓上的脉弓小骨

鲤鱼脊椎上髓弓、脉弓、椎体所在位置

如果你平时吃鱼的时候注意的话，会发现并不是所有的鱼都有这些小刺，肌间骨仅存在于鲤鱼、草鱼、鲢鱼等这些低等真骨鱼中。

标记为黑色的骨头为肌间骨

没错，这些小刺的鱼都不怎么高级。因为在鱼类的进化史中，科学家发现，肌间骨经历了一个从少到多，又从多到少，最后消失的过程。

辐鳍鱼类系统演化的的进化树

但是那三种肌间骨进化的进度并不一样，形成的过程也不完全同步，髓弓小骨出现最早消失最晚，椎体小骨出现最晚却消失最早。

有人曾经对低等真骨鱼的（除椎体小骨）肌间骨数量进行过统计，结果发现出现最早的、最低等的真骨鱼类，骨舌鱼类的双须骨舌鱼，它的鱼刺数量比较少，肌间骨只有 70 根左右。

双须骨舌鱼图源：Wikipedia

但是随着进化，到海鲢总目的海鳗 ,肌间骨的数量一下变多了起来 , 约有 409 根。

海鳗图源：Wikipedia

然后到鲱形总目，比如鲥鱼，肌间骨约有 143 根。

鲥鱼图源：Wikipedia

再到骨鳔总目的鲤鱼，肌间骨数量又逐渐下降，肌间骨数量约有 99 根。

鲤鱼图源：Wikipedia

最后，骨鳔总目鲇形目的黄颡鱼肌间骨数量最少，只有 8 根左右。

黄颡鱼图源：Wikipedia

可见，鱼刺的多少也在某种程度上反映了鱼类的进化史。

我在表达每种鱼的肌间骨数量的时候，用的是“约”，因为根据研究者观察，同种鱼身体左右两侧肌间骨的数目略有不同，研究者只统计了左侧的，而且同种鱼不同个体的肌间骨数目也有一定的变化，所以也只是一个大概，并没有一个确切数目。
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肌间骨的形态

小刺有时候让人烦，不仅是因为刺多，还因为刺的形态也多种多样，在嘴里的时候很不舒坦。

没有任何分叉的 I 形肌间骨还好，但往往各种分叉的，比如说“卜 ”形（一端明显不等长的两分叉）、“Y”形（一端等长的两分叉）。

图源：鲤科家鱼的 | 中国国家地理网

这些都还好啦，更复杂的还有：一端多叉形（一端 3 个或 3 个以上的分叉）、两端两分叉形（两端均有两分叉）、两端多叉形（两端均有两个或两个以上的分叉）和树枝形（两端均有 4 个以上的分叉 , 并且在分叉的基础上再分叉）……

各种低等真骨鱼类肌间骨的形态图源：吕耀平等
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肌间骨的作用

终于到重点了，为什么长那么多刺啊，不会扎到自己吗？

一切存在都是有道理的，暗搓搓的鱼刺也是如此。虽然在专业上还没有完全的定论，但主流的观点认为，肌间骨的主要作用是支撑肌肉，控制鱼的运动。

鱼需要进行纵向运动的时候，肌肉收缩，依靠肌间骨产生作用力，做出一些更为细腻的操作。

有科学家对鲤鱼、斑马鱼、鲢鱼和团头鲂等鱼类做了鱼类的肌间骨骨化过程的研究，结果显示这些鱼刺均是从尾部向头部发育。

图源：聂春红等: 不同鱼类肌间骨的骨化模式研究

不过在对另一种叫日本鳗鲡的鱼做研究时，却发现了截然相反的情况，它的肌间骨骨化过程是从头部向尾部发育。

为什么会这样？科学家推测这与它们的游动方式有关，鲤鱼、斑马鱼这些主要依靠摆动整个身体来向前游动，而日本鳗鲡主要依靠臀鳍的拨动而游动，两种游动方式并不完全相同，所以肌间骨的骨化方式也不一样。

对于海洋中高度进化的金枪鱼、鳕鱼等游泳健将来说，肌间骨的功能由强健的肌纤维承担，鲤科鱼无需依靠高速游动来觅食和迁徙，靠肌间骨就足够了。
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我们吃的金枪鱼、三文鱼为什么没啥刺？

因为它们进化得高级啊，辐鳍鱼类直到1.7亿年前才在海洋中出现，3/4 的海水鱼的祖先都来自淡水鱼。在海洋里生活的它们运动主要依靠强大的肌纤维，它们的游动速度往往更快，而鲤鱼在淡水里并不需要高速游动，肌间骨就够用了，并不需要强大的肌肉。这也是为什么海水鱼相比淡水鱼肌肉弹性更好。
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附：不同形态类型的肌间骨数目(仅统计鱼体左侧的肌间骨)

图源：吕耀平，低等真骨鱼类肌间骨的比较分析

小小的肌间骨，显示了鱼类演化过程中的多样性与复杂性，大自然就是如此神奇！
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参考文献

文章摘至知乎苏澄宇，文章链接：https://www.zhihu.com/question/297512855/answer/515752306
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