观察发现双髻鲨在深潜觅食时会屏住呼吸以保持温暖

观察发现双髻鲨在深潜觅食时会屏住呼吸以保持温暖大多数鱼是外温性动物,这意味着它们不能调节内部体温,而是依靠环境来调节。当鱼从温暖的表层水移动到更深、更冷的水中时,肌肉组织产生的热量被血液带走,并迅速通过鳃离开身体。双髻鲨被发现在沿海暖温水域和热带水域,但反复下潜到超过半英里(800米)的深度来觅食。这些深度的温度可以低至41°F/5°C。研究人员想确定,当双髻鲨潜入冷水中觅食时,其核心体温的变化是被动的还是主动控制的。他们给成年双髻鲨安装了仪器,以测量潜水深度、环境水温、尾巴活动、身体方向和肌肉温度。他们发现,鲨鱼的肌肉温度在整个潜水过程中保持升高,但在它们返回水面时突然冷却。上升过程中温度的突然下降表明,鲨鱼屏住了呼吸,直到它们开始重新浮出水面并开始呼吸。图示双髻鲨在深潜时的游泳行为和体温。这里显示的是深度(黑色)、肌肉内温度(红色)和鲨鱼尾部摇摆的加速度(绿色)。夏威夷大学马诺亚分校根据计算机模型,研究人员认为,双髻鲨在深潜到冷水中时保持鳃部关闭,以防止热量外泄并保持身体温暖。这一发现是第一次,对研究人员来说是一个完全的惊喜。"尽管呼吸空气的海洋哺乳动物在潜水时屏住呼吸是很明显的,但我们没想到会看到鲨鱼表现出类似的行为,"该研究的主要作者MarkRoyer说。"这种以前没有观察到的行为揭示了双髻鲨的捕食策略与一些海洋哺乳动物大致相似。两者都已进化到寻求深居的猎物,并通过屏住呼吸,短时间内进入这些具有物理挑战性的环境。"他们的理论得到了双髻鲨在超过3400英尺(1,044米)深处游泳的视频的支持,它们的鳃紧紧地闭着,与它们在水面上的图像相比,它们的鳃是开放的。研究人员发现,虽然这些鲨鱼可以屏住呼吸相当长的时间,但它们只在短时间内深潜。罗伊尔说:"屏住呼吸可以使双髻鲨保持温暖,但同时也关闭了它们的氧气供应。因此,尽管这些鲨鱼平均憋气17分钟,但它们在极端深度的潜水底部平均只停留4分钟,然后迅速返回到更温暖、氧气充足的表层水域,恢复呼吸。"双髻鲨是一个全球濒危物种,原因是过度捕猎,主要是为了获取其鱼鳍。研究人员的发现不仅提供了对该鲨鱼生理学的更详细的了解,而且突出了人类对深海生态系统干扰的潜在影响。罗伊尔说:"对双髻鲨生理学和生态学的这种新的详细了解增强了我们有效管理和保护这一标志性物种的能力,因为它揭示了与不断变化的海洋条件或未来人类对这些深层觅食栖息地的开发有关的潜在脆弱性,例如深海采矿或在中层'黄昏区'的大规模捕捞,这两种情况可能使这些鲨鱼更难或更危险地猎取其自然猎物。这种使双髻鲨能够将其生态位扩展到深海的非凡生理壮举,很可能使它们容易受到人类的额外影响"。这项研究发表在《科学》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1359695.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1359695.htm

相关推荐

封面图片

巨齿鲨是温血动物 而这可能也可能是它们衰亡的原因

巨齿鲨是温血动物而这可能也可能是它们衰亡的原因巨齿鲨是一种巨型鲨鱼,大约2000万年前统治着海洋。就像现代鲨鱼一样,它的骨骼主要由软骨构成,所以我们没有化石来告诉我们它到底是什么样子,我们所拥有的只是一堆可怕的巨大牙齿。但我们可以从中弄清楚一些事情。通过观察牙齿的比例并将其与现存的鲨鱼进行比较,科学家估计巨齿鲨的长度约为15m(50英尺)甚至更长,这比最大的大白鲨至少大三倍。现在加州大学洛杉矶分校的科学家从巨齿鲨的牙齿中发现了新的见解——它们的体温。特定的同位素混合物将在矿物形成时被锁定在矿物中,从而保存矿物当时所处环境条件的记录。分析动物牙齿中的同位素成分可以揭示诸如它生活在哪里、吃什么或者(在这种情况下)它的体温等细节。该研究的作者之一兰迪·弗洛雷斯(RandyFlores)表示:“你可以将构成牙齿的矿物质中保存的同位素想象成一种温度计,但其读数可以保存数百万年。因为牙齿是在动物活着时的组织中形成的,所以我们可以测量化石牙齿的同位素组成,以估计它们形成的温度,从而告诉我们动物生前的大致体温。”通过这样做,研究人员发现巨齿鲨能够保持比它所居住的水高约7°C(13°F)的体温。这个差异足够大,足以将其归类为温血生物,与大多数鲨鱼不同。它是通过一种称为中温的过程来做到这一点的,在这个过程中,它储存肌肉产生的热量来为其活动提供燃料。众所周知,一些现存的鲨鱼,例如大白鲨,可以通过这种方式调节体温。研究人员通过分析同一时期扇贝壳的同位素组成,计算出了当时的水温。巨齿鲨牙齿给出的温度读数始终要高得多。拥有更温暖的身体可以让巨齿鲨移动得更快并生活在更冷的水域中,这将有助于它在当时在世界各地繁衍生息。但有趣的是,这也可能导致它在大约360万年前最终灭绝,当时生态条件已经发生了巨大的变化。“维持巨齿鲨体温升高的能量水平需要贪婪的胃口,在海洋生态系统平衡不断变化的时代,这种胃口可能无法持续,因为它甚至可能不得不与大白鲨等新来者竞争。”弗洛雷斯说。这是一个比之前提出的一些更戏剧性的假设更可信的灭绝故事,包括相对较近的超新星导致了它们的灭亡。该研究发表在《PNAS》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1367657.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1367657.htm

封面图片

锤头鲨如何长出属于它的“那把标志性的锤子”?

锤头鲨如何长出属于它的“那把标志性的锤子”?佛罗里达大学的研究人员捕捉到了双髻鲨独特的发育过程,展示了鲣鱼胚胎转变为其独特的锤形头部的过程。发育过程中的双髻鲨宝宝与初生的双髻鲨吻部。资料来源:加雷斯-弗雷泽监督这项新研究的佛罗里达大学生物学教授加雷思-弗雷泽(GarethFraser)说:"这让我们看到了怪物是如何形成的。这是对大自然奇观发展过程的深入了解,我们以前从未见过这种奇观,以后可能也无法再见到了。"在一系列引人注目的图片中,这项研究揭示了妊娠期大约过半时,两英寸长的倭鲨胚胎是如何突然变宽头部的。不断增大的头骨将它们仍在生长的眼睛挤出了一个看起来很不自然的角度。在接下来的几周里,锤子的前端在向后推向鳃的过程中逐渐变圆,最终形成了铲子般的形状。几个月后,完全成型、一英尺长的鲨鱼诞生了。双髻鲨妊娠期资料来源:加雷斯-弗雷泽弗雷泽和他的研究生史蒂文-拜伦(StevenByrum)领导了这项工作,仔细记录了最小的双髻鲨物种:窄头双髻鲨的发育细节。双髻鲨在墨西哥湾和大西洋中数量众多,而且经常在近岸活动,因此研究起来相对容易。但是,科学家们以前从未详细研究过双髻鲨的发育过程。大多数鱼类和许多鲨鱼都会产卵,这些卵可以很容易地收集起来并带回实验室进行检查。而双髻鲨产下的是活体幼崽,因此观察胚胎发育极为困难。这一类别的许多物种濒临灭绝,因此禁止捕捉鲨鱼来研究它们的幼崽。弗雷泽的团队充分利用了现有的标本。通过合作者,他们获得了从其他生物研究中捕获的鲣鱼身上保存下来的胚胎。为了完成这项研究,他们没有伤害更多的鲨鱼。在发育过程中,小鲣鱼会突然长出与锤头鲨同名的特征,这种特征会随着它们的不断成长而逐渐成熟。图片来源:加雷斯-弗雷泽科学家们说,由于研究双髻鲨的难度很大,如此近距离地观察它们的发育过程可能再也不会发生了。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1400181.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1400181.htm

封面图片

难以捉摸的幽灵鲨 - 揭开最奇特的深海生物之一的秘密

难以捉摸的幽灵鲨-揭开最奇特的深海生物之一的秘密"我们对这些难以捉摸的鲨鱼亲戚知之甚少,对它们的产卵习性和胚胎发育更是一无所知,"UF生物学助理教授加雷思-弗雷泽(GarethFraser)在出发前说。"我们将部署遥控潜水器,试图找到这些幽灵鲨产卵的地方。"弗雷泽说,幽灵鲨(正式名称为"chimaeras")与鲨鱼和鳐鱼有亲缘关系,但在进化过程中却相隔了近4亿年,是最神秘、研究最不充分的鱼类之一。它们通常生活在深海中,因此科学家对它们的了解并不多。然而,世界上有几个地方,包括华盛顿沿岸的盐海,chimaeras会进入较浅的水域繁殖和觅食,尤其是在夏季。如果我们能找到它们的胚胎,我们就能开始了解导致这些鱼类特有的一些奇怪形态或生物特征的发育过程。佛罗里达大学生物学家加雷思-弗雷泽(GarethFraser)拿着一条幽灵鲨。图片来源:佛罗里达大学例如,幽灵鲨有一双像兔子一样圆溜溜的大眼睛,当它们在黑暗中匍匐觅食时,这双眼睛能让它们看见东西。它们有像啮齿动物一样不断生长的牙板,这就是它们经常被称为鼠鱼的原因。鲨鱼的皮肤上布满了牙齿,而chimaeras的皮肤上却没有牙齿,雄性chimaeras的前额上有一个巨大的球状物,叫做tenaculum,上面长着尖尖的牙齿,看起来就像鲨鱼的牙齿。弗雷泽解释说:"我们认为,它们在交配时会利用这个头部扣环,就像头部的第二个'下巴'一样,咬住雌性并将其吸附在雌性身上。幽灵鲨是一类非常奇特的鲨鱼近亲,它们的生物学特性让它们有点另类。当我们有机会在这些不起眼的鱼类觅食和繁殖的地方找到它们时,我们必须去寻找它们。"雄性幽灵鲨的额头上有一个巨大的凸起,称为"tenaculum"。资料来源:佛罗里达大学去年,弗雷泽和全球其他研究人员在深水拖网项目中成功找到了成年幽灵鲨,但对年长鱼类的研究并不能揭示它们的发育过程。今年夏天对鬼头鲨筑巢区的水下搜索是首次针对这一物种的水下搜索。"弗雷泽说:"去年我们发现了很多不同阶段的鱼,从刚孵化的幼鱼到完全成熟的成鱼,所以今年我们要回去寻找它们的育儿场。佛罗里达大学生物学家卡莉-科恩(KarlyCohen)在西雅图的一个码头上操作遥控潜水器。资料来源:佛罗里达大学幽灵鲨探索项目得到了美国国家科学基金会(NationalScienceFoundation)对鲨鱼皮牙的资助和弗雷泽的佛罗里达大学启动基金的支持。该团队希望揭开牙齿起源的秘密,这将有助于他们进一步了解如何重新长出人类的牙齿。为期四天的考察于6月11日在西雅图开始,考察小组在一个码头上操作遥控潜水器(ROV),它实质上是一架水下无人机,在大约10米深的海底寻找幽灵鲨的筑巢地点。未来几周,研究小组将在普吉特海湾的埃利奥特湾和圣胡安群岛附近的其他地点,从船上部署深约100米的遥控潜水器。ROV上布满了360度视角的摄像头,它捕捉到的图像将为科学家们回到实验室后创建一个海洋深处的虚拟现实场景。弗雷泽说:"这将把我们带到华盛顿州附近的海域,这样我们就可以虚拟地与这些幽灵鲨一起游泳,近距离、全景式地观察它们所处的环境。"弗雷泽实验室的UF生物学博士后卡莉-科恩(KarlyCohen)最初找到了潜在的幽灵鲨哺乳地点,她说他们的项目是帮助加强保护工作的绝佳机会。"了解这些研究不足的深水鱼类及其繁殖策略非常重要,"她说。"最终,我们希望保护这一真正富有魅力的物种。"这项研究由美国国家科学基金会资助。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1374775.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1374775.htm

封面图片

科学家发现世界上最大海龟的秘密觅食天堂

科学家发现世界上最大海龟的秘密觅食天堂棱皮龟是现存海龟中体型最大的一种,它们会进行长达数年的大规模迁徙。这些海龟从温暖的亚热带和热带筑巢地迁徙到较凉爽的温带地区觅食。即使经过多年的追踪,有关知识仍然存在差距,特别是关于它们的迁徙路径和某些地区的觅食地,如大西洋西北部。美国的一个研究小组利用更先进的新追踪技术,确定了棱皮龟在美国东海岸的洄游走廊和潜在的觅食区。研究结果发表在《海洋科学前沿》(FrontiersinMarineScience)上。迈阿密大学博士后研究员米切尔-瑞德(MitchellRider)博士说:"通过移动行为模型,我们发现沿美国东海岸迁徙的棱皮龟在南大西洋海湾(SAB)(即从北卡罗来纳州到佛罗里达礁岛群上游的沿海地区)、大西洋中部海湾(MAB)(即从马萨诸塞州到北卡罗来纳州的沿海地区)和新英格兰南部(SNE)的特定区域表现出推断的觅食行为。看来,MAB可能是棱皮龟的重要觅食地。"发现新的觅食地点为了跟踪这些海龟,研究人员给两组棱皮龟固定了卫星发射器。第一组于夏季在马萨诸塞州附近海域进行标记,第二组于春季在北卡罗来纳州附近海域进行标记。马萨诸塞州附近是一个已知的觅食区,棱皮龟觅食后会从这里向北迁移。在那里对它们进行追踪,使研究人员能够确定大陆架沿线的次级觅食和越冬区域。通过跟踪在北卡罗来纳州附近捕获的海龟,研究人员能够评估迁徙路线上的潜水和移动行为,并确定后续觅食区域。在2017年至2022年期间,成功追踪了52只棱皮龟,追踪时间从15天到302天不等。研究人员的发现表明,除了新南威尔士和新斯科舍的已知觅食区外,棱皮龟还将新南威尔士、人与生物圈和新斯科舍人与生物圈地区作为迁徙走廊和觅食区。"两组棱皮龟都大量使用人与生物圈是我们研究的最重要发现。高使用率的主要特征是推断出的觅食行为,"Rider说。"迄今为止,已有多项研究对棱皮龟进入这一区域进行了追踪,但我们是第一个在此基础上更进一步,对与它们的运动模式相关的行为进行描述的研究。"保护知识研究人员说,对西北大西洋大陆架觅食区域和棱皮龟移动生态学的新认识很可能为今后在人与生物圈和南大西洋生物圈研究棱皮龟的工作打开新的大门。里德解释说:"既然我们已经了解了觅食的主要热点地区,我们就需要通过采用能够进行直接观察的方法,将注意力集中到这些特定地区。为此,我们需要实施更多的现场研究方式,例如动物携带的视频监控。"研究人员说,尽管他们现在对棱皮龟的活动和觅食有了更深入的了解,但仍有许多工作要做。这包括研究棱皮龟在南大西洋海域的活动,因为该地区似乎是棱皮龟越冬、春季筑巢和夏季觅食的地方。研究人员说,他们的发现对保护濒危物种也很重要。棱皮龟很容易被渔船意外捕获或撞击。新发现可用于突出重点保护区域,帮助防止这些事故的发生。此外,人与生物圈和新英格兰南部将有大量的海上风电场开发,保护主义者可以利用这些知识帮助减轻对濒危海龟的影响。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422152.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1422152.htm

封面图片

象海豹在海里每天只睡两小时 漂移深潜躲避捕食者

象海豹在海里每天只睡两小时漂移深潜躲避捕食者因此,科学家们想知道它们在这段时间里到底有多少睡眠时间,以及它们如何在睡觉时避开鲨鱼和虎鲸等掠食者。为了找到答案,加利福尼亚大学圣克鲁兹分校的研究人员开始远程监测从加利福尼亚阿诺-努埃沃州立公园海滩上捕获的幼年雌性象海豹的脑电波。在被释放到蒙特雷湾南端之前,每只动物都在其头部外侧放置了EEG(脑电图)电极,以监测其大脑活动。电极被连接到一个小型数据记录器上,并被一个氯丁橡胶保护帽覆盖。所有的硬件--还包括时间深度记录器和加速度计--都被设计成不引人注意的。海豹被释放后,它们花了几天时间,穿过水下深处的蒙特利峡谷,游回阿诺-努埃沃。据报道,它们在此期间的潜水行为与它们在长达数月的觅食之旅中表现出来的行为非常相似。到达目的地的海滩后,科学家们摘下了海豹的所有头饰。根据从13只海豹身上记录的数据--以及之前在334只成年海豹的觅食旅行中记录的潜水深度数据--可以确定这些动物通常在每24小时内只睡大约两个小时。它们在全天进行的深层"漂移潜水"中,每次睡眠时间约为10分钟。一张图显示了象海豹在进入快速眼动(REM)睡眠时如何进入"睡眠螺旋"海豹在睡眠中慢慢地螺旋式下降--有时实际上是躺在海底--达到它们的掠食者很少或从未涉足的深度。相比之下,大多数鲨鱼和虎鲸对象海豹的攻击都发生在象海豹清醒的时候。首席科学家杰西卡-肯德尔-巴尔(JessicaKendall-Bar)说:"象海豹是不寻常的,因为它们在陆地上的时候会有大量的睡眠,每天超过10小时,而在海上的时候则只有两小时或更少。"它们能够长时间屏住呼吸,所以在这些潜入海面以下的深处时,它们可以进入深深的沉睡状态,那里菜是安全的。"关于这项研究的一篇论文最近发表在《科学》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1356477.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1356477.htm

封面图片

3D模型表明古代巨齿鲨只需五口就能吃掉一头虎鲸

3D模型表明古代巨齿鲨只需五口就能吃掉一头虎鲸据NewAtlas报道,通过结合先进的数字建模和对罕见的、独一无二的化石的分析,科学家们首次拼凑出了巨齿鲨的3D重建,巨齿鲨是有史以来最大的鲨鱼。从这个新的3D模型中,科学家们能够对这种可怕的史前掠食者的行为获得迷人的新见解,包括其饮食包括富含鲸脂的鲸鱼,其长度可达8米(26英尺)。对冲浪者和海洋游泳者来说,庆幸的是巨齿鲨在300万年前就已经灭绝了。人们对这种可怕生物的了解大多来自于对其巨大牙齿的研究,每颗牙齿大约有一个人的手掌大小。像今天的鲨鱼一样,它的骨架是由软骨制成的,不幸的是,软骨在海洋环境中往往不能保持得很好。这项新研究的第一作者、斯旺西大学的博士生JackCooper说:“鲨鱼的牙齿是常见的化石,因为其坚硬的成分使它们能够保持良好的保存。然而,它们的骨架是由软骨构成的,所以它们很少能成为化石。”研究人员已经能够通过对其牙齿的同位素分析,例如通过分析其近亲以获得对其大小的了解,来阐明巨齿鲨的生活方式和身体形态。Cooper和他的合著者通过研究一个罕见的、属于大约1800万年前死于比利时海岸的巨齿鲨的脊柱化石,得以扩大这些努力。科学家们测量和扫描了每个椎骨,并重建了整个脊柱,然后将其与一组巨齿鲨牙齿的三维扫描相结合。由此,研究小组能够使用先进的三维建模和大白鲨的扫描来构建出骨架周围的肉,完成了被称为第一个巨齿鲨的3D模型。"重量是任何动物最重要的特征之一,"共同作者、英国皇家兽医学院教授JohnHutchinson说。“对于已灭绝的动物,我们可以用现代3D数字建模方法估计身体质量,然后建立质量与其他生物特性之间的关系,如速度和能量使用。”重建的巨齿鲨长16米(52英尺),重量超过61吨,以每秒1.4米的速度在水中移动。鲨鱼的胃容量几乎为10000升,每天需要大约98000千卡的食物。科学家们说,尺寸为3至6米(10至20英尺)的较小猎物只需几口就能吃完,而尺寸为8米左右的较大猎物,与现代虎鲸的尺寸相同,可以在5口左右吃完。根据觅食和能量使用的模型,科学家们说巨齿鲨会以富含卡路里的鲸鱼脂肪为生。猎物相遇的最佳模型发现,吃下一条8米长的鲸鱼将使巨齿鲨能够在海上航行数千英里,直到两个月后才需要再次进食。“这些结果表明,这种巨鲨是一种跨洋的超级掠食者,”苏黎世大学教授、该研究的资深作者CatalinaPimiento说。“这种标志性的巨鲨的灭绝很可能影响了全球营养物质的运输,并使大型鲸类动物摆脱了强大的捕食压力。”科学家们认为这是我们对巨齿鲨和巨型动物塑造海洋生态系统的方式的认识的一个飞跃。这种对其物理特征和行为的新认识也可以指导未来的重建工作和对这种威胁性的古代捕食者的研究。该研究发表在《科学进展》杂志上。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1305811.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1305811.htm

🔍 发送关键词来寻找群组、频道或视频。

启动SOSO机器人