发光的风筝鲨。 (Mallefet 等人,《Front. Mar. Sci.》,2021 年)
栖息在该海域的三种鲨鱼暮光之城事实证明,海洋深处一直在发出生物发光。
风筝鲨、黑腹灯笼鲨和南方灯笼鲨的皮肤上都被发现有发出柔和光芒的蓝色图案,这在新西兰水域发现的鲨鱼中尚属首次。
在这三种鲨鱼中,风筝鲨可长至 180 厘米(5 英尺 11 英寸)长,是目前世界上已知最大的生物发光鲨鱼。
生物发光对于生物的进化来说并不是一个罕见的特征。甚至人类发光(虽然太微弱,无法实际看到)。它似乎对生活在黑暗中的生命形式最有用——夜间发光的真菌、黑暗洞穴中的昆虫……以及深海,太阳光线无法穿透海水。
在中层,也称为暮光区,位于地表以下 200 至 1,000 米(650 至 3,300 英尺)之间,生物发光实际上是一种生活方式。据估计,超过90%的所有中层动物都具有某种形式的生物发光,它们以不同的方式使用它们。
然而,在鲨鱼中,生物发光并没有得到充分的记录,也没有得到广泛的研究。比利时鲁汶天主教大学的海洋生物学家 Jérôme Mallefe 和 Laurent Duchatelet 一直在努力纠正这一问题。
鸢尾鲨发光图案。 (Mallefet 等人,《Front. Mar. Sci.》,2021 年)
“生物发光通常被视为海上壮观而又罕见的事件,”研究人员在论文中写道,“但考虑到深海的广阔以及该区域发光生物的出现,现在越来越明显的是,在深处产生光必须在构建我们星球上最大的生态系统中发挥重要作用。”
他们与新西兰国家水和大气研究所(NIWA)的达伦·史蒂文斯(Darren Stevens)一起对当地水域发现的中层鲨鱼进行了研究。
感谢他们的工作,我们现在知道风筝鲨(达尔蒂亚斯·利查)——在全球范围内分布——确实具有生物发光性,科学家自 20 世纪 80 年代以来就对此产生了怀疑,尽管尚未找到明确的证据。
另外两种鲨鱼,黑腹灯笼鲨(萤火虫)和南方灯笼鲨(细粒桉),比风筝鳍小得多,分别长达 47 厘米和 60 厘米,但它们也是新西兰深海拖网渔船上最常见的鲨鱼兼捕物种。
科学家们在 NIWA 调查拖网中捕获了他们的标本查塔姆高地2020 年 1 月在新西兰东海岸附近捕获的数百条鲨鱼中,有 13 条风筝鲨、7 条黑腹鲨和 4 条南方灯笼鲨被用于生物发光研究。
在这三个物种的皮肤中,科学家们发现小圆蜡烛架,一种在生物发光动物中发现的发光器官。
奇怪的是,鲨鱼的光发射是受激素控制的(这是唯一已知的这种情况的动物物种)。研究人员发现,对于三种鲨鱼来说,褪黑激素会引发发光,α-黑素细胞会刺激发光,而促肾上腺皮质激素会关闭发光。
至于为什么鲨鱼会发光,这不太容易确定。中层动物发光的原因有很多:吸引配偶、引诱猎物、教育或伪装。
科学家认为,对于鲨鱼来说,可能是后者。发光集中在腹部和底部周围,在中层,这可能有助于使这些鱼从某些角度几乎看不见。
黑腹灯笼鲨。 (Mallefet 等人,《Front. Mar. Sci.》,2021 年)
鲨鱼出没的地方不够深,根本没有光线可以穿透;为了捕食在鲨鱼下面游泳的动物,它们可能会在天空中出现剪影。但当它们的腹部亮起蓝色时,在蓝天的映衬下就更难看到它们了——这是一种被称为“迷彩”的伪装。反照明。
也就是说,风筝鲨背鳍上的发光有点难以理解。需要对他们的行为进行更多研究。
研究人员表示,了解这些生物不仅可以深入了解单个物种,还可以深入了解整个深海生态系统的运作方式。
“这项针对新西兰三种发光鲨鱼物种的首次实验研究提供了对鲨鱼生物发光多样性的深入了解,并强调需要进行更多研究来帮助了解这些不寻常的深海居民:发光鲨鱼,”他们在论文中写道。
该研究发表于海洋科学前沿。