从鲨鱼潜水笼中拍摄的大白鲨照片。(图片来源:J.Long)
(化石网cnfossil.com)据美国生活科学网站(Patrick Pester):鲨鱼是我们世界上已知的最成功、最凶猛、最神秘的捕食者之一。鲨鱼血统的历史跨越了大约5亿年,产生了强大的巨齿鲨;这种奇怪的、嗡嗡作响的、长着下巴的螺旋体;还有可怕的大白鲨。那么他们是怎么做到的呢?
澳大利亚弗林德斯大学古生物学教授John Long研究古代鲨鱼和其他鱼类化石已有40多年。在他的新书《鲨鱼的秘史》(Ballantine Books,2024)中,龙告诉鲨鱼进化的不可思议的故事。他向《生活科学》讲述了他所学到的东西。
帕特里克·佩斯特:鲨鱼已经存在了大约5亿年。他们怎么活了这么久?
约翰·朗:他们足智多谋,适应力强。它们是地球上唯一在五次大灭绝事件中幸存下来的强壮、有下巴的生物。这不是他们说,“哦,一场大规模的灭绝事件即将到来;我必须想出一些新的适应方法。”而是在这些大规模灭绝事件发生的任何时候,鲨鱼的种类都足够多,至少有一些谱系得以幸存。
当他们在泥盆纪时期(4.19亿至3.59亿年前)制定了一个更优越的身体计划时,鲨鱼看起来很像今天的鲨鱼。这种身体计划使它们能够更快地多样化,因此从那时起,每一次大灭绝事件对它们的影响都越来越小。
泥盆纪时期,它们也开始多样化,发展出破碎型齿板,以及锋利、刺穿、撕裂和切片的牙齿。它们甚至比其他脊椎动物更早地发展出滤食性。因此,他们在牙齿发育过程中一直具有很强的可塑性,能够创造出新的牙齿类型和新的牙齿组织。这是它们最大的优点之一,几乎就像瑞士军刀的牙列,它们可以适应周围的任何食物资源。
作者约翰·朗在澳大利亚博物馆的一组巨齿鲨颌骨内。(图片来源:希瑟·罗宾逊)
PP:我们不想透露太多,但你能分享一下你在这本书中发现的一些研究人员以前不知道的东西吗?
JL:当然。我把很多研究当作调查性新闻,因为我有鱼类进化和鲨鱼进化的背景。我发表了几篇描述新鲨鱼物种的论文,我自己也把它们挖了出来——所以我有这样的经历。我能够联系到我所有的同事,他们是鲨鱼进化各个领域的专家,并对他们进行了采访。渐渐地,他们中的很多人都敞开心扉,与我分享了我写这本书时还没有出版的媒体研究。现在,很多这样的论文已经发表,但我能够在它成为公众知识之前就对此进行思考并将其纳入书中。
我得到了关于巨齿鲨(Otodus megalodon)的所有新信息,这是有史以来最伟大的捕食者。他们太棒了。最近发表的许多新研究都是关于它是温血动物的事实。研究人员通过块状同位素古测温法证明了它的体温,该方法测量了软骨形成时[同位素]键形成的温度。他们可以观察活鲨鱼并获得温度范围,然后将相同的地球化学应用于化石,并获得准确的体温范围。现在我们知道巨齿鲨的体温约为27摄氏度(80华氏度)。
一个新的巨齿鲨修复显示了该动物延伸的身体形状。(图片来源:Julius Csotonyi)
PP:如果鲨鱼是温血动物,这对它意味着什么?
JL:这意味着它可以去其他鲨鱼不能去的地方。它可以进入更冷的水域——更南边或更北边。我们发现了来自世界各地的巨齿鲨牙齿残骸,除了南极洲。南极洲有上新世(530万至260万年前)的化石遗址,这些遗址来自巨齿鲨仍然存在并处于鼎盛时期的时代,这些遗址有鲸鱼化石,但根本没有巨齿鲨牙齿。我把这些放在一起,认为也许鲸鱼开始迁徙到南极洲,作为逃离巨齿鲨的一种方式,并有一个安全的避难所来喂养,然后回到温暖的水域分娩。
PP:鲨鱼化石记录中仍有一些空白。你认为鲨鱼进化研究中最大的悬而未决的问题是什么?
JL:在鲨鱼进化的前5600万年里,我们几乎没有(化石证据)。在奥陶纪时期(4.85亿至4.44亿年前),我们只能从一些规模开始。直到大约4.19亿年前的泥盆纪,我们才开始在化石记录中大量发现鲨鱼牙齿,并发现了第一个完整的鲨鱼化石。那时,我们对鲨鱼的了解才真正开始。
最大的问题是,鲨鱼和盾板鱼(Dunkleosteus)之间的关系是什么?盾板鱼是志留纪和泥盆纪时期(4.44亿至3.59亿年前)统治栖息地的装甲鱼,在泥盆纪末期灭绝,当时鲨鱼真正开花了?
从志留纪早期开始,在中国发现了一种名为Shenacanthus的鱼,它像鲨鱼一样,有鲨鱼般的背鳍刺,但它的头部周围有装甲板,就像盾皮一样。我们没有下颚,所以我们没有牙齿——我们甚至不知道它是否有牙齿——但它可能是这些早期鲨鱼的一个很好的例子,我们只能从鳞片和鳍刺中知道。
所有这些谜团都存在:是盾皮动物因失去盔甲而产生鲨鱼,还是鲨鱼获得盔甲后变成了盾皮动物?
Shenacanthus是2022年在中国发现的最古老的完整早期鲨鱼化石。(图片来源:中国科学院古脊椎动物与古人类研究所。)
PP:今年早些时候的一项研究估计,人类现在每年杀死多达8000万条鲨鱼。你把鲨鱼描述为大自然的伟大幸存者,但它们能在我们身上存活下来吗?
JL:这是我在书中提出的终极问题。作为最终的幸存者,我们能从鲨鱼身上学到什么?在这本书中,我使用了一个保守的数字,说每年仅通过割鲨鱼鳍行业就有7000万到1亿条鲨鱼被杀死,这太可怕了。这对鲨鱼来说是一种可怕的死亡方式。他们只是割下鳍,把活鲨鱼扔回水中,慢慢地、痛苦地死去。
一些国家,如英国,禁止割鱼翅和进口鱼翅产品。其他国家需要效仿。这是我们阻止它的唯一方法。在像中国这样的亚洲国家,鱼翅汤是古代王朝的美味佳肴,人们越来越环保,开始远离这些实际上正在毁灭地球的古老传统。
我希望,通过向公众提供更多关于这种可怕做法的信息和教育,人们会拒绝支持鱼翅汤销售商。如果我知道菜单上有这个,我当然不会去任何餐馆。我也希望各国在执行立法方面进行合作。
PP:你认为你的书会通过提供更三维的鲨鱼形象来帮助恢复公众对鲨鱼的印象吗,而不仅仅是愚蠢的杀手?
JL:没错。自从《大白鲨》之后,我们都害怕下水,包括我自己。但它们是美丽的东西。我受邀在南澳大利亚的海王星群岛附近进行鲨鱼之旅,亲眼目睹大白鲨(Carcharodon carcharias)——他们在同一地区拍摄了《大白鲨》的现场场景。起初,我有点担心,也有点害怕。但我最终还是进了鲨鱼笼,开始看到这条美丽的大白鲨在周围游动。她对我一点也不感兴趣,只是专注于他们扔掉的金枪鱼诱饵。
在那里的三天里,我总共花了七八个小时,看了大约六条不同的白鲨。我惊讶于他们都是多么的独立,他们都有各自的个性,他们都承受着各自的战斗创伤和创伤。他们每个人都有自己的人生故事,每个人都应该和我们一样有机会生活。
为了清晰起见,本次采访经过了精简和编辑。