为什么锤头鲨有锤头?最新的DNA研究,推翻了适应性进化的假设


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为什么锤头鲨有锤头?最新的DNA研究,推翻了适应性进化的假设


锤头鲨 , 国内的学名叫作双髻鲨(Sphyrnidae) , 这一科的已知物种有9种 , 从0.9米的小可爱到6.0米的庞然大物 。

锤头鲨的脑袋是如此畸形 , 看起来像是有人抓住它们的眼窝 , 把头给拉平了似的 , 而身体的其他部分和正常鲨鱼别无二致 。
虽然怪异的长相让它们在影视作品里总是以反派(智障)的形象出现 , 但与其他鲨鱼物种相比 , 锤头鲨的嘴特别小——根据国际鲨鱼攻击文件 , 自公元1580年以来 , 从没有一例锤头鲨攻击人类导致死亡的记录 。

锤头有什么好处?在2013年发表的《锤头鲨:锤头进化的意义》这篇论文中 , 科学家认为锤头鲨鱼有三大优势:
第一个与视力有关 。 锤头鲨的眼睛仿佛长在大耳朵上一样 , 它宽阔的双眼为鲨鱼提供了卓越的双目视觉 , 更广阔的视野在海洋世界中 , 位置感会更好 。

其次 , 所有的鲨鱼都有一种特殊的感觉器官 , 称为洛伦兹壶腹 , 锤头鲨有更多!这些多出来的毛孔状感觉器官分散在锤子的下侧 , 可以检测电流——扫描它喜欢的猎物——黄貂鱼发出的电信号 。

看见大头上的小黑点了么——洛伦兹壶腹如果你仔细观察这个大锤头鲨(S.mokarran) , 你可以看到锤子下面的感觉孔 , 看起来像黑点 。 这些孔基本上就像一个宝藏猎人手中的金属探测器 , 探测和定位海底沙下的黄貂鱼(隐身埋藏在沙子里) 。
最后 , 科学家认为锤子有助于鲨鱼在游泳时更快地转弯 。

举个例子 , 如果你试着在大风中打着雨伞行走 , 就会明白 , 大型表面在运动中的威力有多大 。 当晚餐游得飞快 , 擦肩而过 , 锤头鲨可以比其他鱼更快地转身去抓它 。 虽然黄貂鱼可能会用其有毒的尾刺与之搏斗 , 但锤头鲨被对尾刺释放的毒液免疫 。
由于优势 , 所以锤头越来越大?至今 , 没有任何一个科学家能够通过观察化石定义锤头鲨的进化路线 。
因为全世界科学家手头上 , 锤头鲨化石几乎全是它们的牙齿——鲨鱼的身体没有骨头 , 只有软骨 , 就咱们的耳朵和鼻子那种——软骨的分解速度比牙齿或骨骼快得多 , 因此很难变成化石 。
手里捏着再多的大牙化石 , 也无法说清锤头头骨的进化 。

锤头最小的种今天有九种不同的锤头鲨游曳在海洋中 , 它们的大小和头部形状都不同 。 一些种类的头相对于身体非常宽:包括翼头鲨(E.blochii)、大锤头鲨(S.mokarran)等;另一些的锤子比它们的身体窄 , 比如帽头鲨(S.tiburo) 。
长期以来 , 科学家们一直认为最早的锤头鲨就像普通鲨鱼 , 没有多少锤子 , 但随着时间的推移 , 一些锤头鲨慢慢进化出更大的锤子 。 由此 , 科学界曾一致认为 , 小锤头鲨为家谱上最古老的物种 , 而大锤头鲨则是最新的物种 。
DNA证据 , 颠覆曾经的认知时代在发展 , 科学在进步 , 我们有了DNA这项技术——DNA是在细胞中发现的遗传物质 , 携带有关生物外观和功能的信息 。 它还可以用来观察生物是如何相互关联的 。

于是 , 科学家试图用DNA印证过往的想法 。
研究者从八种锤头鱼中提取了DNA , 来研究它们之间的关系 。 结果让人大吃一惊 , 根本和过去的想法背道而驰 。
【为什么锤头鲨有锤头?最新的DNA研究,推翻了适应性进化的假设】老物种的锤子按比例较大 , 而年轻物种的锤头较小 。
崎岖的进化路当科学家思考进化时 , 通常假设生物一次会发生一点变化 , 慢慢地调整自己 , 以更好地利用环境 。 这个过程被称为自然选择 。
但锤头鲨的进化之路 , 似乎并不是这样 。

左图是曾经的假设——锤头形状逐渐从小到大 。 右图是实际情况 , 根据DNA序列数据观察到的进化变化模式:凭空蹦出来一个大锤头 , 然后 , 随着进化 , 锤子逐渐变小 。

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