宾夕法尼亚大学的研究人员已经发现太平洋海军中尉鱼可以连续嗡嗡声长达一个小时，以吸引潜在的配偶。这项研究发表在2018年1月的“普通生理学杂志”的封面上，解释了鱼类泳道周围的肌肉纤维如何能够承受高速收缩 - 每秒高达100次 - 这是必需的产生动物的独特呼唤。

在海洋的黑暗和阴天水域中找到配偶可能很困难，因此几种鱼类的雄性已经进化出发出可以吸引潜在的女性伴侣到其巢穴的大声呼叫的能力。这些交配呼叫是由围绕鱼类游泳者的超快肌纤维产生的，并经历快速的收缩和放松循环，以使这些充满气体的器官振动。

例如，雄性大西洋蟾鱼以每秒100-200次的速度收缩和放松其游泳肌肉，以产生短暂的，重复的“船哨”呼叫，其间穿插着相对长时间的沉默。太平洋海军陆战队鱼类(Porichthys notatus)的I型雄性更显着，产生长达一小时的连续交配嗡嗡声。因此，以每秒100次收缩和放松的速度，在一小时长的呼叫过程中，海军中间人的游泳肌肉可以收缩多达360,000次。宾夕法尼亚大学生物学教授劳伦斯·C·罗马解释说：“船员的游泳肌肉每小时比任何其他已知的脊椎动物肌肉产生更多的收缩。”

肌肉收缩由钙离子触发，钙离子从细胞内储存部位释放到肌纤维的细胞质中以响应神经冲动。通常，这些钙离子然后被泵送回储存，允许肌肉在接收任何进一步的神经冲动之前放松，但鱼类游泳肌肉收缩得太快，以便在下一次收缩开始之前完成这个泵送阶段。

大西洋蟾鱼解决了这个问题，部分原因是产生了大量的蛋白质，称为小白蛋白，可以从肌肉细胞质中清除多余的钙。然后，这些钙离子可以在静音期间缓慢地泵回储存，这会打断蟾鱼的呼叫。

然而，太平洋海军陆战队员不会产生那么多的小白蛋白，即使这样，鱼的连续呼叫很快就会超过蛋白质的钙结合能力。“问题仍然存在：海军陆战队员在连续呼叫期间如何管理其钙?”罗马问道。

因此，罗马及其同事测量了海军中间人游泳肌肉在反复收缩和放松时释放和泵出的钙量。研究人员发现，与大西洋蟾鱼一样，船员肌肉每次神经冲动只会收缩一次。这与大自然最重要的肌肉动作的极端情况形成对比，蜜蜂和其他昆虫的高频飞行肌肉响应一次冲动而多次收缩。

然而，至关重要的是，对于单一神经冲动，军官肌肉释放的钙比蟾鱼肌肉少约8倍。因此，为了维持一小时的交配呼叫，船员肌肉释放，随后泵送，只是蟾鱼在相同时间段内用于间歇性呼叫的钙的两倍。

罗马解释说：“每次刺激释放的少量钙是使得海洋中尉游泳肌肉中的钙泵能够长时间保持高频刺激的关键因素。”此外，由于钙泵送需要能量，低水平的钙释放也降低了进行连续，长达一小时的交配呼叫的代谢需求。

罗马及其同事还发现，平均而言，将钙从细胞质中泵出并储存到储存器中的蛋白质比在蟾鱼中的同等物质更快地在船员中运行。“快速钙泵和小钙释放的结合使得海军陆战队员能够在长期交配呼叫期间保持钙离子的正确平衡，”罗马说。然而，他补充说，这种低钙水平如何导致游泳肌肉以足够的力量收缩以产生船员的独特嗡嗡声仍有待观察。