北京
2026年3月初，四川一位网友发了段视频，刚买回来的五条大鱼在圆形塑料水桶里静静地首尾相望，排成了一个近乎完美的星型辐射阵列。
鱼和鱼之间距离相等，谁也不挨着谁。网上很多人调侃这是五条有边界感的鱼，或者说它们在均分领地。
当然，这根本不是什么玄学或边界感……
这是一个水桶，鱼类在狭小静水里的核心危机是缺氧。
自然水体里的溶解氧依靠风浪和植物光合作用补充，而塑料桶里的水面空气扩散微乎其微[1]。
鱼依靠鳃呼吸，鳃丝上密布毛细血管，水从口腔进入，流经鳃，再从鳃盖排出。鱼鳃内部血液流动的方向与水流的方向完全相反，这种机制叫逆流交换[2]（下图）。
逆流交换确保了含有较少氧气的静脉血接触含氧量较低的水，而动脉血接触刚入口的含氧量最高的水，从而维持完整的氧气浓度梯度，实现最大化氧气提取。
如果两条鱼在桶里同向并排或者首尾相接，后方的鱼吸入的就是前方鱼刚排出的富含二氧化碳的废气。
为了避免吸入同伴的废气，它们必须在有限的圆形空间里拉开距离，改变朝向，让各自的排气路径发散。在没有水流扰动的静水环境中，这股由鳃部排出并被尾部搅动的尾流，本质上就是局部氧气被耗尽的“废气水团”。
下图代表缺氧水的白色箭头：
呈星型排列还有一个重要因素，就是侧线系统 [3] 。
它分布在鱼的表皮和管道内，内部的毛细胞对水流位移和0到200赫兹的低频压力梯度极其敏感。每条鱼身体周围存在一个物理排斥区，当有邻近物体靠近时侧线系统会触发回避反应。
在圆桶中，鱼摆动鳍产生的水压波撞击桶壁并反射回来，侧线系统会接收到大量流体噪音。
五条鱼的排斥区严重重叠，在固定的圆形边界限制下，具有相互排斥力的个体为了达到势能最低的静止平衡态，自动排列成了距离最远且分布均匀的星型图案。这让每一条鱼的感觉输入降到最低，同时确保微弱呼吸水流产生的压力波相互对称抵消。
至于鱼头或鱼尾死死抵住桶壁的行为，源自动物神经行为学中的趋触性[4]。趋触性是指动物在陌生环境和焦虑状态中紧贴边缘活动的本能反应。
下图图 A中，红线代表一条正常的鱼（对照组 Control）在被放入陌生的圆形水箱后的游动轨迹。你可以看到，它几乎像个扫地机器人一样，死死贴着最外圈的边缘游动，水箱的中心区域对它来说仿佛是“禁区”。
图 C展示了鱼在各个位置停留的时间长短。越红代表停留越久，蓝色/浅色代表基本没怎么去过。红区完美地在水箱边缘画了一个圈。当动物处于极度缺乏安全感的陌生环境中时，本能会驱使它们寻找物理边界来掩护自己。
刚从市场买回的鱼处于极度焦虑状态，本能驱使它们贴住桶壁寻求物理边界。
但是五条大鱼的身体总长度超过了水桶周长，无法同时平铺贴壁。极度的恐惧要求接触物理边界，空间的拥挤又要求相互排斥，星型辐射排列是大脑处理这两个冲突指令后得出的静态妥协方案。
参考文献
[1]https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11299191/
[2]https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1469-185X.1973.tb01009.x
[3]https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4684-8261-4_7
[4]https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166432810003931
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