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它们有“第六感”？关于鲨鱼那些你不知道的秘密

2023-01-30 11:37

来源：澎湃新闻·澎湃号·政务

“年年有鱼”专栏第三期，让我们跟随上海海洋大学海洋科学学院2022级博士研究生沈永富一起探寻鲨鱼的秘密！

说起鲨鱼最容易让人联系想的就是电影中凶残、噬人的形象，作为海洋中的霸主，鲨鱼总让大家有着一种敬畏之情，然而鲨鱼作为捕食者之一，由于人类对海洋的畏惧以及影视作品刻画的刻板印象，已被人们误解了百年之久，此外鲨鱼还有着许多不为人知的秘密。

电影《巨齿鲨》海报 | 图片来源：澎湃新闻

生物进化的活化石

鲨鱼是软骨鱼类中的鲨总目的统称，约占软骨鱼类的42%，鲨鱼已在地球上生存超过四亿年。是现存最古老的有颌脊椎动物之一，鲨鱼隶属于软骨鱼纲，板鳃亚纲，侧孔总目，共约530余种，广泛分布在全球各大水域，我国海域分布的种类不多，约150种左右。

广义上鲨鱼的始祖最早可追溯至距今4.1亿年的奥陶纪时期，狭义上的鲨鱼在三叠纪正式起源，各类鲨鱼的化石在侏罗纪大量涌现，如真鲨和鼠鲨。新生代的诸多传奇鲨鱼，都是这些鲨鱼的后裔，如巨齿鲨，其体长约为18m，体重可达45t。现如今，80%的鲨鱼种类体长在1.6m以下，仅20%的鲨鱼属中大型种类，最大为鲸鲨（Rhincodon typus），体长可达20m，是现存最大的鱼类；最小的为宽尾拟角鲨（Squaliolus laticaudus），体长为15cm左右。鲨鱼作为软骨鱼类中的重要一员，多位于食物链顶端或近顶端，在海洋生态系统中扮演着重要角色，研究证明鲨鱼数量的减少会直接导致捕食对象的资源量及行为的变动，从而影响整个食物链中所有生物，最终导致生态系统失衡，因此鲨鱼是海洋生态系统中不可或缺的一环。

鲸鲨资料图 | 图片来源：央视新闻

鲨鱼在形态演化方面保持了许多原始特征，其骨骼完全由软骨组成，钙化不完全，无任何真骨头组织，外骨骼不很发达或退化，颅脑和背神经索都包裹在硬化程度很低的骨骼中，体被多种形态的盾鳞，具有防御和减阻的作用，无鳔，无鳃盖，通常具有5~7对鳃裂。拥有卵生、卵胎生和胎生三种生殖方式，交配也是较为激烈的过程，需雄性咬住雌性身体，将鳍脚插入泄殖腔内完成交配。鲨鱼多为长寿命物种，且生长缓慢、性成熟晚，其中小头睡鲨（Somniosus microcephalus）是现存寿命最长、生长最缓慢的种类，寿命可达400余龄，性成熟年龄约为150余龄。绝大多数鲨鱼为海水物种，也存在少数物种生活在淡水中，如露齿鲨属（Glyphis），同时也有一部分广盐性的种类，如低鳍真鲨（Carcharhinus leucas），其可通过肾脏等器官以及组织中所含有的尿素、氧化三甲胺等物质维持渗透压平衡。

小头睡鲨（格陵兰鲨）| 图片来源：wired

鲨的“第六感”

鲨鱼具有一特殊的器官——劳伦氏壶腹，这也称为鲨鱼的“第六感”，1678年，意大利科学家劳伦兹尼发现鲨鱼头部前端有斑点般的体孔，体孔集中在鲨鱼嘴巴四周，若将邻近的表皮翻开，每个体孔都是一条透明管子的开口，管子里面充满晶状胶质，并推测这些体孔可能是分泌鱼体上的黏液的器官，但随后他就否定了这种推测。虽然他终生都没有证明这些体孔的“用处”，但却坚信其一定有着其他“不为人知的功用”。

劳伦氏壶腹 | 图片来源：维基百科

经过一代代科学家深入研究，与20世纪70年代，现代生物学家借助现代实验设备，终于发现了“劳伦氏壶腹”可用于感觉磁场和定位。在能见度低的大洋深处，鲨鱼的视、嗅、味、触与听觉等感觉器官会失灵，这时，这平时看似“无用”的“壶腹”就开始发挥它的巨大作用。它就像一台“探测器”，可以检测到微弱的电流刺激，正是依靠这神奇的器官，鲨鱼才可以轻而易举地发现躲在黑暗中或埋在沙子里的猎物，但目前对于这一电感器官是如何工作的仍是一个谜团。

海洋中的“孤勇者”

鲨鱼能够生存在从潮间带到超过3680米深的深海，鲨鱼通常还具有垂直移动的能力，例如长鳍真鲨（Carcharhinus longimanus）可从海面下潜至水温7.5℃的深海区域，而腔鳞荆鲨（Centroscymnus coelolepis）更是常年生活在3000米以下的黑暗区域。

卫星数据显示，有些鲨鱼还是令人惊叹的“长途旅行家”，这些物种是为了应对索饵和生殖需求而进行的长距离洄游，如长鳍真鲨（C.longimanus）历时95天完成了4285公里的长距离洄游，而美国科学家更是追踪到一尾噬人鲨（Carcharodon carcharias）历时103天完成了2.1万公里的游行。

与其“孤勇”特性相适应的便是部分鲨鱼身体的特殊构造，研究发现某些鲨鱼竟是“热血”种类，即体内温度高于所处环境温度，如尖吻鲭鲨（Isurus oxyrinchus）体温可比外界环境高8℃，太平洋鼠鲨（Lamna ditropis）可高20℃，这意味着这些物种很可能具有更宽广的栖息环境。但目前，我们针对大洋性鲨鱼生活史过程的信息仍了解甚少，对其洄游和摄食的驱动因素的认知还较为模糊，而这类信息对于掌握鱼类种群结构和数量变动规律至关重要。

海洋生态的“守护者”

有科学家曾说过“一个没有鲨鱼的海洋世界，是一个对气候变化缺乏抵抗力的世界”。众所周知，鲨鱼的生态学意义不仅在于它们悠久的进化史和独特的生物学特征，还在于它们对维持世界海洋的稳定和生物多样性。许多鲨鱼是生态系统中关键的掠食者，通过猎杀虚弱、生病的生物，阻止单一物种的数量激增而可能产生的生态破坏，从而可阻止生态系统结构的崩溃。如海草场生境中居氏鼬鲨（Galeocerdo cuvier）对绿海龟（Chelonia mydas）的针对性捕食，间接保护了海草场；西北大西洋中黑梢真鲨（Carcharhinus limbatus）对牛鼻鲼（Rhinoptera bonasus）的捕食，间接影响海湾扇贝（Argopecten irradians）的数量等。因此从表面上看，鲨鱼是在捕食低营养级生物，看起来很凶残，但实际上它们为食物网保护做出了巨大贡献。

威胁与挑战

长期以来，海洋污染、栖息地破坏，尤其是不断扩大的渔业捕捞，已经给鲨鱼生存带来巨大威胁。有研究数据显示，在过去的50年中，鲨鱼数量下降了71%。不仅如此，四分之三的鲨鱼物种正濒临灭绝。这一现象在大洋性鲨鱼中尤为显著，由于大洋性物种多数时间栖息于公海，且生长缓慢，多种大洋性鲨鱼资源量下降达80%以上。迄今为止，多数鲨鱼种类已被世界自然保护联盟（IUCN）列入濒危（Endangered）或易危（Vulnerable）物种名录，而另有一半的鲨鱼物种目前处于研究数据不足的状态。科学认知上的不足，在很大程度上制约了对鲨鱼资源的针对性保护。

然而评估鲨鱼的种群数量十分困难，目前主要通过区域渔业组织收集以及渔船自主上报统计的捕获量，评估历年鲨鱼数量下降的速度。据联合国粮农组织（FAO）统计，全球超过一半的鲨鱼渔获是通过兼捕上岸的。然而与巨大兼捕量不匹配的是兼捕数据的缺失，目前只有局部区域要求上报统计鲨鱼捕捞量，而这些数据很难精确反映鲨鱼资源现状，IUCN鲨鱼专家组指出，真实的鲨鱼捕捞数据更是记录数据的3-4倍，而针对全球各鲨鱼物种的资源评估仍相对有限，对多数鲨与生长发育过程知之甚少。