半岛网址进化的智慧:远古鲨鱼如何在地球最热的海洋中生存下来在 9300 万年前的一次重大气候变暖事件中,一些鲨鱼长出了拉长的胸鳍以适应更高的海洋温度,最近的一项研究记录了这一变化。这些适应性帮助它们从底栖动物过渡到高效的开放水域捕食者半岛网址,在当今气候变化迅速的情况下,现代鲨鱼可能很难模仿这种反应。
研究表明,在过去的一次全球变暖事件中,鲨鱼从海底生物进化成了开阔海洋的掠食者,通过身体变化(如拉长鳍)来适应环境,从而成为更有效率的游泳者。
我们今天所熟知的鲨鱼是公海上的掠食者,它们是在数百万年前全球变暖的剧变中,从矮小的海底居民进化而来的半岛平台官网。
大约 9300 万年前,大量火山熔岩喷涌而出,导致二氧化碳含量飙升,形成了温室气候半岛网址半岛平台官网,将海洋温度推到了最高温。加利福尼亚大学河滨分校(UCR)的研究人员发现,一些鲨鱼用拉长的胸鳍来应对高温。
今天(6 月 3 日)发表在《当代生物学》(Current Biology)杂志上的一篇论文记录了这一发现半岛平台官网。这项发现是通过对 500 多种鲨鱼和化石进行体长和鳍的测量而得出的半岛网址。
UCR生物学博士生、论文第一作者菲利普-斯特恩斯(Phillip Sternes)说:胸鳍是一种重要的结构,相当于我们人的手臂。我们在查阅大量数据集后发现,随着鲨鱼的栖息地从海底扩展到开阔的海洋,这些鳍的形状也发生了变化。
较长的胸鳍有助于提高鲨鱼运动的效率。它们的鳍堪比商用飞机的机翼,又长又窄半岛平台官网,可以最大限度地减少运动所需的能量,斯特恩斯说。
研究人员还发现半岛平台官网,与底栖鲨鱼相比,开阔水域生活的鲨鱼的速度更快,鲨鱼肌肉对温度非常敏感,UCR进化、生态和生物有机体生物学系教授、论文共同作者蒂姆-海勒姆(Tim Higham)介绍说:这些数据帮助我们在较高温度、尾部运动和游泳速度之间建立了关联。
大多数现存的鲨鱼物种仍然是底栖动物,占据着科学家们所说的海底区域。在大众文化中,这些底栖鲨鱼并不像它们凶猛的开阔水域亲戚那样高大。许多底栖鲨鱼是细长、扁平、中等体型的掠食者。
现代鲨鱼中只有约 13% 是快速游泳的开放水域掠食者。研究人员认为,对于它们的远古亲戚来说半岛网址,呼吸可能已经变得困难。白垩纪时期,随着热量的增加,海底附近的氧气含量可能会下降。
现代海面平均温度约为华氏 68 度。在白垩纪,海面温度要高得多,平均达到 83 华氏度左右。白垩纪的高温并非一蹴而就,鲨鱼的进化也是如此。
克莱蒙特麦肯纳学院副教授、论文合著者拉尔斯-施密茨(Lars Schmitz)说:在整个时代,我们的公海表面温度相当高,然后在一两百万年的时间里出现了一个明显的峰值半岛网址。
全球变暖推动了包括鲨鱼在内的一些动物群体的进化,同时也导致了其他动物的灭绝。由于这些进化变化发生在过去较长的时间范围内,因此很难准确预测鲨鱼或其他海洋生物将如何应对当前的变暖趋势半岛网址。
生物学家看到一些鲨鱼,包括虎鲨和公牛鲨等热带物种半岛平台官网,开始游向更北的地方。但目前还不清楚,受到威胁的鲨鱼能否再次适应它们生活的地方,并在迅速升温的环境中生存下来。
斯特恩斯说:现在气温上升得如此之快,据我所知,地质记录中没有任何东西可以用来进行真正的比较。
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