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，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顶级掠食者，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。

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，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。这项发现是通过对 500 多种鲨鱼活体和化石进行体长和鳍的测量而得出的。

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。"

生活在海洋不同区域的鲨鱼及其各自的胸鳍。图片来源：Phillip Sternes/UCR

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，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，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，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。"

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。

生物学家看到一些鲨鱼，包括虎鲨和公牛鲨等热带物种，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。"

编译来源：ScitechDaily