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鲨鱼是如何在自然灾害中奇迹般幸存下来的?

潜入深海和预测风暴,让鲨鱼在自然灾害和物种大灭绝事件中得以生存。

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图片来源:Leonardo Gonzalez/Shutterstock

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鲨鱼在地球上存在了超过 4亿年,它们学会了如何在自然灾害中生存。除了如今肆虐地球的飓风、龙卷风和火山爆发,鲨鱼还经历并幸存了 五次大灭绝——这是数百万年来导致大片动植物灭绝的 一系列大规模灭绝事件

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其中最灾难性的事件是2.52亿年前的 二叠纪-三叠纪灭绝,它被称为“大死亡”,这是有充分理由的:它导致了高达90%的海洋生物和70%的陆地野生动物灭绝。地球用了1000万年才恢复过来。

然而,鲨鱼依然存在。

鲨鱼在深水中寻找庇护所

根据 2013年发表的研究,古生物学家在研究曾经是白垩纪海底的地点时,发现了微小的Cladodontomorph鲨鱼的化石牙齿。在此之前,研究人员认为这种鲨鱼是“大死亡”的受害者。但该 研究得出结论,它们通过离开自然栖息的浅水区进入“深海避难环境”而得以幸存。

现代鲨鱼仍然具备这种天生的本能。位于Mote海洋实验室 鲨鱼研究中心 (CSR) 的研究人员记录到,在2001年热带风暴Gabrielle来临之前,所有13条幼年黑鳍鲨都离开了佛罗里达州Terra Ceia湾的育幼区,并消失了。

自然灾害威胁着海洋鲨鱼

自然灾害对它们所影响的水域有 深远的影响。风暴会导致海水淡化(盐分或矿物质的去除)以及缺氧(氧气水平下降)。风暴还会搅动海底,破坏珊瑚礁,增加来自陆地的径流污染,并通过冲刷碎片或沉船入海造成污染。此外,灾害还会通过高风和涌流的冲击伤害鲨鱼。

根据佛罗里达国际大学 (FIU) 在 飓风Irma期间对幼年公牛鲨进行的一项研究,从近岸区域撤离可能对鲨鱼的生死构成区别。他们假设,三条幼鲨因留在浅水中时间过长而死亡,这可能是由于害怕游入开阔水域。

根据迈阿密大学的另一项研究,在飓风Irma期间,公牛鲨、大锤头鲨和护士鲨也游向了更深的水域。除了两只护士鲨,其余的都离开了比斯坎湾的浅水区,前往更深、更安全的水域,以避开海面颠簸和较低的盐度和氧气水平。研究人员认为,那两只护士鲨躲在珊瑚礁的下方。


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抢在灾难之前

鲨鱼也知道在风暴来临前离开。CSR在 《鱼类生物学杂志》 中指出,这种“高度定向的离开海湾的移动、行为同步的出现以及现象发生的狭窄时间窗口,都表明这种行为的改变是对与风暴相关的环境线索的反应”。

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马萨诸塞大学阿默斯特分校无意中观察到,在飓风Maria来临的两小时前,护士鲨、柠檬鲨、加勒比礁鲨和虎鲨就离开了该区域。FIU的研究也记录到,三条公牛鲨在一周前就离开了。

通过揭示现代鲨鱼的感知能力,研究人员可以解释它们的古代祖先是如何生存下来的。CSR在观察热带风暴Gabrielle的环境因素时发现,降雨量、风速、潮位和潮汐流的影响微乎其微。事实上,风速并没有达到该地区之前经历过的最高水平,盐度也还没有下降到令人不适的程度。

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鲨鱼的耳朵和侧线警报

取而代之的是,气压的下降提供了预警。根据阿伯丁大学的另一项研究,鲨鱼可以通过内耳中的前庭毛细胞和它们称为 侧线 的感觉器官来感知这一点。 研究 表明,气压下降仅0.005巴就足以让鲨鱼在变化发生后的10秒内做出反应。

鲨鱼还应用了早期预警系统来应对生活在海底火山附近的情况。它们感知到的不是气压,而是地球的磁场或地壳运动。

FIU的Michael Heithaus在《 新闻周刊 》上解释说:“它们可能会感知到水中的振动,或者探测到火山喷发前出现的一些声音”,以此来说明鲨鱼如何在灾难来临前逃离。


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利用灾难

然而,有些鲨鱼的反应不同。根据迈阿密大学的 研究,巴哈马的虎鲨不仅在飓风Matthew期间留了下来,而且在飓风过后立即数量翻倍。

在这项研究的摘要中,研究的合著者、研究副教授Neil Hammerschlag说:“就好像它们根本没受影响一样。” 他认为,风暴后大量的海洋生物死亡吸引了鲨鱼留下来。这些鲨鱼适应了风暴的危险,并在风暴过后得以繁衍生息。

《Cladodontomorph研究》得出结论,尽管大多数鲨鱼在二叠纪末期大灭绝后逐渐回到了浅水区,但一些物种永久地适应了深水区。

扇形头鲨在火山口繁衍生息

在研究所罗门群岛附近极其活跃的Kavachi火山时, 一支火山学家团队 记录到 扇形头鲨和丝鲨在火山口内浑浊的橙色水域中愉快地繁衍生息。

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Kavachi火山经常喷出岩石碎片,水体富含硫、二氧化碳和甲烷,这使得潜水员无法安全探索。然而,鲨鱼已经适应了沸腾、有毒的水域,并在这些浑浊、无捕食者的水域中繁衍生息,远离人类的接触。

在五次大灭绝的末世景象中,正是这种适应黑暗、缺氧、酸性水域的能力,确保了鲨鱼的生存。

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鲨鱼现在面临着它们的 第六次大灭绝事件——全新世。人类活动将导致这次灭绝,而这一次,它们需要的不只是自身的本能来拯救它们。它们需要我们采取行动,否则这可能是它们无法幸存的一次。


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