鲨鱼的进化：古代鲨鱼是什么样的？

无论是着迷、恐惧还是两者兼而有之，鲨鱼都抓住了我们的想象力。抛开好莱坞的歇斯底里不谈，它们有很多事情能引起我们的注意。鲨鱼可以是公牛或老虎。它们可以是锤子或饼干切割机。其中一些更奇特的甚至可以是生物发光幽灵，而另一些甚至可以进行无性繁殖。

但鲨鱼一直都这么多样化吗？最早的鲨鱼是什么样的，有些鲨鱼何时开始主宰海洋食物链？

古代鲨鱼

当然，这取决于你想回溯多远，但一些研究人员现在认为，包括今天所有三个现存鲨鱼类群——鳐鱼、鲨鱼和银鲛——在内的这个群体最初是从棘甲鱼进化而来的。

芝加哥大学生物学家迈克尔·科茨说：“它们都极其多刺且很小。尽管如此，它们向我们展示了鲨鱼的根源——拥有一个骨质的内部骨骼。”

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棘甲鱼的特征

当棘甲鱼开始发展时，它们并不是我们今天看到的令人生畏的鲨鱼。它们没有像大白鲨那样可伸缩的牙齿，也没有巨齿鲨那样巨大的体型——这些特征需要数百万年才能发展。

大多数棘甲鱼只有指甲大小——就像凤尾鱼一样大。它们可能是最早离开海底进入水中区域的鱼类之一，这发生在所谓的泥盆纪和志留纪的食肉动物革命期间。

与其他生物为了在开放水域中生存更长时间而进行适应一样，这种向上迁移带来了许多新变化——例如，更大的眼睛和成对的鳍进化出来以稳定它们的游动。最早的鲨鱼颅骨中的骨板也更少，鳞片也退化了。

从棘甲鱼到银鲛

到了泥盆纪，当包括鳐形类（鳐鱼和鲨鱼）和银鲛在内的真棘甲鱼类从棘甲鱼进化而来时，它们不再拥有骨质内骨骼，而是软骨，软骨的新陈代谢更容易产生，并且具有中性浮力。

科茨说：“你必须提升你的运动系统，你必须提升你的传感器。”

这个主要类群的雄性共有的其他特征包括骨盆夹——科茨说：“有效地相当于一对阴茎。”特化的牙齿系统开始出现，包括快速的牙齿脱落和替换。

科茨谈到牙齿系统时说：“这是一个出色而简单的模块化系统，非常优雅。”

就雌性鲨鱼而言，它们开始发展出我们今天在古生代看到的某些特殊的繁殖方式，包括所有鲨鱼、鳐鱼和银鲛体内发生的受精。

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幽灵鲨分支的爆发式发展

鲨鱼的凤尾鱼大小的时代不会永远持续下去。在泥盆纪晚期（大约 3.72 亿年前开始）的一系列大灭绝事件发生之前，鲨鱼开始朝着多种新颖有趣的身体形态进化。这一时期爆炸性的进化辐射很大程度上发生在包括银鲛或幽灵鲨在内的群体中。

Symmoriids

Symmoriids，可能是进化中的银鲛类群的早期分支，包括一整类鱼。它们是“外形奇怪”的鲨鱼，顶部带有奇怪的附肢，尾鳍很长。

Iniopterygians

科茨说，其中一个群体——Iniopterygians——拥有像翅膀一样的鳍，这是今天任何其他鲨鱼都没有的。到了泥盆纪晚期，其中一些鲨鱼开始长大——有些长度超过两米。

甲胄鱼

但它们仍然不是海洋之王。泥甲鱼（plocoderms）——一种装甲鱼类——的物种邓氏鱼（Dunkleosteus）体型更大，可以轻易捕食早期的软骨鱼。

科茨说：“你可以了解到谁是那里的顶级捕食者，而不是鲨鱼。”

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鲨鱼的繁盛进化

在泥盆纪结束之前，鲨鱼的数量和多样性继续增长，这是它们以后再也无法达到的。连续的灭绝事件大大减少了它们的数量和多样性，但在随后的石炭纪，鲨鱼的多样性继续被早期的银鲛和银鲛的旁支所主导。

虽然现代幽灵鲨大多被限制在深海，但当时这个类群遍布各处，一些物种甚至在淡咸水而不是海水中度过时光。

科茨说：“银鲛真是奇妙而怪异。”

最早的真棘甲鱼——鲨鱼和鳐鱼——也开始采用复杂的进食技术。一些可追溯到大约 3.4 亿年前的物种已经进化出了吸食能力，而不是仅仅用颌骨吞食食物，这类似于现代的护士鲨。科茨说：“这些是我们星球上最早的真正有效的脊椎动物吸食者。”

直到更晚的早中新世，最大的鲨鱼——巨齿鲨——才出现，鲨鱼对海洋的统治才算完整。

在短短几亿年的时间里，这个鱼类群从凤尾鱼大小的食物摄食者发展成了体型高达 20 米的巨型生物，根据一些估计。

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