為什麼雙髻鯊的頭是錘形的?
事實證明,它們看起來像這樣是有原因的。
雙髻鯊是長相奇特的鯊魚。 它們看起來就像有人抓住了它們的頭骨,將它們的眼窩抓住,並將頭向側面伸出,而它們身體的其餘部分看起來就像普通鯊魚一樣。
你可能想知道? 錘形頭有什麼優點? 鎚頭鯊最初是如何變成這樣的呢?
我是一個一直在研究鯊魚的科學家近30年了。 其中一些問題的答案甚至令我感到驚訝。
錘子的好處
科學家認為錘狀頭部的鯊魚有三個主要優點。
第一個與視力有關。 如果你的眼睛指向兩個相反的方向,例如你的耳朵,它會給你更廣闊的視野。 每隻眼睛都會看到世界的不同部分,因此您可以更好地了解周圍的事物。 但很難說清楚事情有多遠。
為了彌補這種權衡,雙髻鯊有特殊的感覺器官,稱為洛倫齊尼壺腹,散落在錘子的底部。 這些孔狀器官可以偵測電流。
如果您仔細觀察這種巨大的雙髻鯊(S. mokarran),您可以看到其錘子底部的感覺孔。 圖片來源:Martin Prochazkacz/Shutterstock.com
這些毛孔基本上就像一個金屬探測器,感知和定位埋在海底沙子下的獵物。 普通鯊魚也有這些感覺器官,但鎚頭鯊有更多。 鎚頭鯊伸出的頭部上的這些感官距離越遠,它們在確定食物位置時就越準確。
最後,科學家認為錘子可以幫助鯊魚製造游泳時轉身更快。如果您曾經打著雨傘在狂風中行走或搭乘過飛機,您就會知道大面積運動的威力有多大。 如果你是鎚頭鯊,而你想要的晚餐很快就過去了,你可以比其他魚更快地轉向捕捉它。
鎚頭鯊家譜
如果像我這樣的科學家能夠觀察化石並追蹤鎚頭鯊隨時間的發展,那就太好了。 很遺憾,鎚頭鯊的化石幾乎全部都是牙齒。 那是因為鯊魚的身體沒有骨頭。 反而它們是由軟骨製成的,這就是你的耳朵和鼻子的組成部分。 軟骨的分解速度比牙齒或骨骼快得多,因此很少變成化石。 牙齒化石並沒有告訴我們任何關於鎚頭骨進化的資訊。
今天有九種不同種類的鎚頭鯊在海洋中游泳。 它們的大小和頭部形狀各不相同。 有些人的頭部相對於身體來說非常寬。 其中包括翼頭鯊(E.塊),大鎚頭鯊(S.莫卡蘭),光滑的鎚頭(齊加納沙門氏菌)、扇形鎚頭鯊(萊維尼沙門氏菌)和卡羅萊納鎚頭鯊(聖吉爾伯特)。
其他人的錘子相對於他們的身體來說較小,包括窄頭雙髻鯊(蒂布羅沙門氏菌)、勺頭鯊(南媒體)、小眼鎚頭鯊(S.你們所有人)和扇形窄頭雙髻鯊(冠狀鏈球菌)。
長期以來,科學家一直認為最早的鎚頭鯊並沒有太多的錘子,但隨著時間的推移,一些鎚頭鯊慢慢進化出了更大的錘子。 我們認為今天生活的不同鎚頭鯊是不同時期的快照進化過程? 小鎚頭鯊是家譜上最古老的物種,而巨大的鎚頭鯊是最新出現的物種。
由於我們沒有化石可供觀察,像我這樣的科學家已經利用 DNA 來探索了這個想法。DNA是細胞中發現的遺傳物質它攜帶有關生物的外觀和功能的資訊。 它也可以用來了解生物之間的關係。
我們從九個鎚頭魚物種中的八個物種中提取了 DNA,並用它來研究它們之間的關係。 結果根本不是我們所期望的。 這老物種的錘子比例較大較年輕的物種擁有較小的錘子。
畸形作為資產
當科學家思考演化時,我們通常假設生物一次會發生一點變化,慢慢地微調自己以更好地利用環境。 這過程稱為自然選擇。 但正如鎚頭鯊的進化所表明的那樣,事情並不總是如此。
左邊是鎚頭鯊的預期演化,假設頭部形狀逐漸改變。 右邊是基於 DNA 序列資料所觀察到的演化變化模式。 圖片來源:加文·內勒,CC BY-ND
有時,動物可能天生就有遺傳缺陷,但事實證明,這種缺陷對其生存確實有用。 只要異常現象可以生存並且動物能夠交配,該特徵就可以遺傳下去。 我們認為這正是鎚頭鯊發生了什麼。
最早分支出來的鎚頭鯊物種是翼頭鯊(E.塊),具有最寬的頭部之一。 隨著時間的推移,自然選擇實際上縮小了錘子的尺寸。 事實證明,最新的雙髻鯊物種是窄頭雙髻鯊(蒂布羅沙門氏菌),它的錘子是所有錘子中最小的。