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

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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

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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

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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

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