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一種看似普通的古老海洋生物,具有驚人的特性

鲨魚是一種古老的海洋生物,具有驚人的特性,令科學家驚歎不已。

地球上最早的鲨魚出現在42億多年前,超過了恐龍時代。到了侏羅紀,現代類型的鲨魚已經形成。

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多年來,鲨魚已經繁殖了440多種不同的物種,小至17厘米長的深海燈籠鲨。

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深海燈籠鲨

鲸鲨長到大約12米長,以小魚和蝦為生。

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鲨魚在世界各地的溫帶和熱帶海洋中被發現。除了少數鲨魚,如格陵蘭鲨魚,

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格陵蘭鲨魚

在寒冷地區可以生存的鲨魚很少。鲨魚通常在低于20攝氏度的水溫下不太活躍。

除了少數鲨魚,如公牛鲨,它們可以生活在海水和淡水中

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公牛鲨

除了河鲨,鲨魚通常隻生活在海水中。一些鲨魚有能力潛入水下2000米深處。

不同種類的鲨魚有不同的食物,有些屬于肉,吞噬海豹,角甚至人類,有些隻吃浮遊生物。

一些著名的鲨魚物種,如大白鲨,

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大白鲨

虎鲨

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和雙髻鲨等

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在海洋生物鍊的頂端,它是海洋中的"頂級"捕食者。

大約有30種鲨魚會主動攻擊人,其中七種可以殺死人,其餘的由于體型和習性而危險。

新研究解開了鲨魚強大嗅覺的奧秘

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鲨魚是通過敏銳的嗅覺找到獵物的動物,它們對血液氣味的敏感性令人震驚 - 有些甚至可以聞到500米外的一滴血。那麼鲨魚強烈的嗅覺從何而來呢?一項新的研究表明,鲨魚頭部兩側的兩個氣味受體的氣味感覺延遲小于05秒(即,氣味從鲨魚的一個鼻孔到達另一個氣味之間的間隔),使鲨魚成為一個非常有經驗的"獵人",朝着第一個感覺到的氣味的方向奔跑。

研究人員在裝滿水的大水箱中研究了鲨魚,發現鲨魚依靠氣味和水的組合來确定它們的獵物。如果獵物的氣味到達兩側鼻孔的延遲時間在0.1到0.5秒之間,鲨魚的頭部将側向第一個氣味的方向,如果延遲時間大于1.0秒,或者如果獵物的氣味同時到達兩個鼻孔, 鲨魚會向右或向左轉。

這些發現駁斥了人們普遍認為動物以基于氣味濃度的方式跟蹤氣味的觀點。長期以來,人們一直認為大多數動物的鼻孔或觸手都有兩個氣味受體,動物比較兩個氣味受體感覺到的氣味濃度,然後向更強的方向運作。

鲨魚氣味之謎的新發現為如何制造更容易發現化學品洩漏的水下機器人提供了新的線索。以前設定的機器人程式根據氣味濃度跟蹤化學品洩漏的來源,但這些機器人的效率明顯低于鲨魚等動物。例如,在墨西哥灣漏油事件中,主要和明顯的洩漏源更容易被發現,但較小的洩漏源很難被發現。

鲨魚是古老的海洋生物,具有驚人的特性,令科學家驚歎不已。近年來,科學家在研究鲨魚方面取得了一些新的進展。

霸王龍 霸王龍對抗古代大齒鲨

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雷克斯霸王龍,也被稱為王龍,是一種大型食肉恐龍,長約13米。如果我們讓古代鲨魚與雷克斯龍對戰呢?最近,澳洲和美國的研究人員利用計算機模拟分析了古代大齒鲨和恐龍留下的咬痕,發現瑞克斯龍的咬合力約為3.1噸,比現在生活在地球上的大白鲨強大得多。體型較大的大白鲨的咬合力高達1.8噸,而大型非洲獅的咬合力約為560公斤,人類咬合力約為80公斤,使大白鲨成為地球上現存生命中最強大的生物。然而,與古代大齒鲨相比,霸王龍王龍是一種小女巫——巨大的大齒鲨可以長到16米長,重達100噸,而它們巨大的牙齒會産生10.8噸到18.2噸的咬傷!是以,古代大齒鲨是地球上最可怕的食肉動物。

研究人員首先使用計算機模拟來獲得古代大齒鲨頭骨和肌肉組織的解剖學和生物力學資料,然後根據X射線斷層掃描器(CT)生成的圖像建立了2.4米長的雄性大齒鲨頭骨的三維模型。成像和分析軟體用于重建大牙鲨的巨型頭骨,颚骨和肌肉。然後,研究人員使用數字技術模拟不同的場景,最終揭示了巨型海洋捕食者的巨大咬合力。

鲨魚是人類的遠親

鲨魚是人類的遠親,鲨魚和人類有一個共同的祖先。這是科學家的最新研究。

通過比較基因組、染色體和測序基因,新加坡的科學家得出結論,至少有一種鲨魚具有幾種與人類非常相似的基因,與人類共享多個基因的鲨魚是象鲨。

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像鲨魚一樣

研究表明,象鲨的基因組與人類有許多相似之處,甚至超過了進化樹上更接近人類的其他物種,如硬骨魚。

研究人員還分析和比較了河豚,雞,小鼠和狗等動物的基因,發現人類有154個基因與小鼠,狗和象鲨相似的基因。人類基因與小鼠和狗的基因之間的相似性是可以預期的,因為它們屬于哺乳動物,但鲨魚屬于軟骨魚,與哺乳動物幾乎沒有身體相似之處。

進一步的研究還發現,鲨魚和人類有一些相同的生理和生化反應。例如,在繁殖模式中,鲨魚和其他鲨魚以及人類在體外受精,而硬骨魚在體外受精;鲨魚和人類具有非常相似的免疫系統;鲨魚具有在哺乳動物中發現的所有四種類型的白細胞;一些鲨魚以與哺乳動物相同的方式繁殖後代,出生時而不是卵。

鲨魚是現存最古老的有刺的下颚動物,它們的研究有可能解決人類和其他哺乳動物的進化之謎。

鲨魚血容量随環境而變化

一項新的研究發現,鲨魚可以根據海水中鹽濃度的變化來調節體内血液和體液的量。換句話說,鲨魚的血容量可能随環境而變化。

鲨魚通過鰓吸收海水,飲用并排洩尿液,以使身體系統适應周圍環境。是以,對于鲨魚來說,體液調節的重要性與人類非常相似,如果不适當調節體液含量和其他生理系統,包括心血管和腎髒系統,鲨魚就無法發揮最佳功能。

加拿大科學家最近發現,生活在低鹽或淡水環境中的鲨魚的血液量明顯高于生活在鹽水中的鲨魚。顯然,為了适應低鹽和淡水環境,鲨魚進化以增加體内的血漿水準,而細胞數量保持不變,最終導緻血液濃度降低。

研究人員正在調查公牛鲨,竹鲨,

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竹鲨

角鲨

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對其他種類鲨魚的研究發現,鲨魚至少以幾種方式調節血液和體液水準:

喝一大口水。鲨魚允許海水進入可滲透的鰓,但這種形式的滲透有時對鲨魚來說是不夠的,是以有兩隻角鲨吞下水,好像它們口渴了一樣,就像人類從含鹽量為80%的水中進入100%鹹水一樣。當環境變化導緻缺水時,飲用水是一種非常有效的調節措施。

增加尿量減少。随着血壓的升高和下降,鲨魚的腎髒系統開始更快地發揮作用,通過增加或減少排尿來排出或保留水分。

響應水環境中鹽濃度的變化。

瀝幹多餘的鹽。鲨魚的直腸腺由專門的鹽分泌組織組成。它有助于腎髒工作。鲨魚的腸道系統在維持體液平衡方面也起着重要作用。雖然鲨魚生活在無盡的海洋環境中,但如果水中的含鹽量過高,它們也會脫水。當這種情況發生時,鲨魚的腸道系統會收緊,排出多餘的鹽,同時保持水分。

科學家表示,全球變暖對鲨魚來說可能是一個嚴峻的挑戰,但它們在漫長的進化年中獲得的複雜的實體變化機制可以使它們适應不斷變化的環境。

鲸鲨"男孩俱樂部"被發現

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鲸鲨是一種鲨魚,上面覆寫着引人注目的條紋和科學家知之甚少的斑點。鲸鲨主要分布在印度、菲律賓、澳洲、墨西哥、印度尼西亞等地區的熱帶和暖溫帶水域。在1980年代中期之前,隻有不到350隻鲸鲨被發現和發現,但此後在西澳洲州尼加盧海岸附近發現了大群鲸鲨。

研究人員發現,每年三月至四月期間,當大量珊瑚産卵時,多達200隻鲸鲨聚集在尼加盧附近水域的珊瑚礁周圍,并在那裡停留長達三個月。研究人員稱這次活動為"男孩俱樂部",因為這裡出現的鲸鲨中約有85%是長度不超過8米的未成年雄性鲸鲨,其中約三分之二在前幾年來過這裡,其中三分之一是第一次來到這裡。雄性鲸鲨在成年後可以長到8至9米,其中大多數不會在成年後來到這裡,取而代之的是較小的個體。研究人員推測,成年鲸鲨可能正忙于在浩瀚的大海中尋找配偶。

鲸鲨是"大嘴"的過濾捕食者,有成千上萬的小牙齒,但這些小牙齒不用于進食。

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它們以磷蝦、蟹幼蟲、水母和珊瑚卵為食。鲸鲨在水中遊動,張開一米寬的嘴,吞下海水,然後通過細小的"扭曲"的海水過濾器,留下小到1毫米的食物篩。研究人員觀察到,鲸鲨偶爾會将身體垂直懸挂在海中進食,他們懷疑這是一種節省能源的方法。更罕見的是,有時幾隻鲸鲨聯手,張開嘴巴,對着由無數磷蝦組成的"磷蝦球"。

尼加盧附近的水域很清澈,很容易發現鲸鲨,有時是在飛越天空的飛機上。然而,鲸鲨通常更喜歡潛伏在更深的水域,水下可達1,500米。沒有人知道他們為什麼潛入水中這麼深。專家推測,他們這樣做可能是為了覓食,深海中強大的洋流幫助他們潛入數千公裡。

鲸鲨鮮為人知的一個原因是,當它們到達一定的水深時,放置在它們身上的衛星跟蹤發射器由于強烈的水壓而暫時失去功能,直到鲸鲨再次漂浮在水面上時才恢複向衛星傳輸資料。另一個原因是衛星跟蹤發射器經常脫落,使得很難在整個過程中跟蹤鲸鲨。研究人員現在已經追蹤了他們從尼加盧到聖誕島,印度尼西亞和東帝汶的路線,但他們的下落仍然是一個謎。

鲸鲨壽命長,它們可以活到100歲,成熟年齡約為30歲。雖然已知鲸鲨在體内受精,但鲸鲨的交配習慣。還有繁殖時間和地點等,還是不多知道的。到目前為止,漁民隻發現并捕獲了一隻懷孕的雌性鲸鲨。在雌性鲸鲨的腹部發現了300多隻與母親相同的幼崽。通過這種方式,鲸鲨以與海龜相似的方式繁殖:産生了大量的幼崽,但很少有人幸存下來。

幾年前,一隻38厘米長的鲸鲨幼崽在菲律賓鄧索爾島附近被捕獲,并在拍照後放回海裡。鲸鲨幼崽的發現表明,該地區的水域很可能是鲸鲨的"育苗區"。不幸的是,沒有發現大量雌性鲸鲨的蹤迹。

像Nigalu這樣的"男孩俱樂部"在其他地方也很常見,并且通常與季節性食物盛開有關,例如珊瑚的産卵季節和蟒蛇繁殖的季節。但。科學家們還沒有觀察到雌性鲸鲨的聚集。為了弄清楚雌性鲸鲨的神秘之處,科學家們在加拉帕戈斯群島發現了一個令人興奮的發現,在那裡發現了幾隻雌性鲸鲨。與尼加盧不同,加拉帕戈斯群島附近水域的鲸鲨在靠近水面的地方活動,是以更容易被發現。雌性鲸鲨在那裡潛水20至25米覓食,營養豐富的上升流包含它們所需的食物。潛水員可以在水中佩戴呼吸器找到它們。

為什麼雄性和雌性鲸鲨在不同的水域"集會"?科學家們尚未發現。

充滿神秘感的鲨魚

地球上最早的鲨魚出現在4.2億多年前,比恐龍還多。迄今為止,鲨魚已經進化了很長一段時間,區分了許多物種,并擁有各種驚人的特征。那麼,它們需要什麼樣的生存機制和政策才能成為海洋生物鍊的"前級"成員呢?

鲨魚軟骨、牙齒和尾巴

鲨魚骨與硬骨魚類和陸生脊椎動物有很大不同。鲨魚和其他軟骨魚的骨骼由軟骨和結締組織組成,骨密度僅為硬骨的一半,大大減輕了骨重。它節省了體内的能量。然而,沒有肋骨支撐的胸腔。如果鲨魚到達陸地,它将被自己的重量所淹沒。

鲨魚牙齒不斷被新舊牙齒所取代,

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有些鲨魚一生中會掉落多達30,000顆牙齒。更換速度也各不相同,短時間從8天到10天不等,長時間更換數月不等。大多數鲨魚一次更換一顆牙齒,而一種稱為雪茄鹌鹑的鲨魚(别名Basil Damo鲨魚)同時更換整排牙齒。

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巴西達莫鲨

鲨魚牙齒的形狀取決于它們吃的食物類型。以軟體動物和甲殼類動物為食的鲨魚有緻密,扁平的牙齒,容易被壓碎,食魚鲨有針狀的牙齒,很容易捕捉到滑溜溜的魚,而以哺乳動物等大型獵物為食的鲨魚有牙齒比較 複雜,鋒利和鋒利的牙齒,用于捕捉獵物,上牙是三角形的鋸齒狀, 用來撕扯和切割獵物,而吃浮遊生物的鲨魚如鲨魚,它們的牙齒已經大大退化,基本上無法發揮作用。

鲨魚有非常獨特的尾巴,不同種類的鲨魚有不同的尾巴來适應不同的環境。但總的來說,魚尾會産生推力和速度。是以,尾巴的形狀至關重要。虎鲨的尾巴上方有一個大的圓形突起,當虎鲨在狩獵過程中轉身時,會引起巨大的力量爆發。鼠鲨尾巴上的圓形突起位于尾巴下方,使它們在狩獵鲭魚和鲭魚時能夠跟上快速逃逸和大群獵物。一些鲨魚的尾巴還有其他用途,例如以魚和鱿魚為食的長尾鲨,其長而有力的尾巴可以用來趕走魚,甚至将它們擊倒。

鲨魚速度、智力和睡眠

鲨魚的平均遊泳速度為8公裡/小時,但在捕食和攻擊時可以達到19公裡/小時的速度。尖銳的鲨魚是鲨魚中最快的。

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犀利的吻鲨

它也是所有魚類中最快的魚類之一,爆發速度高達50公裡/小時。大白鲨的速度也相當快,爆炸性很強,這使它們成為鲨魚中的速度冠軍。可能是因為它們是溫血動物。

鲨魚曾經被廣泛認為是本能驅動的"狩獵機器",但最近的研究表明,許多鲨魚都有解決問題和社會問題。

能力,而且非常好奇。鲨魚的大腦重量與體重之比與哺乳動物和鳥類相似。它于1987年在南非灣附近被發現。多達七條大白鲨聯手将一頭因擱淺而死亡的鲸魚轉移到深水中。鲨魚也玩,玩。老鼠鲨經常看到使用海帶作為玩具來互相玩追逐遊戲。

一些鲨魚在海底休息時睜大眼睛。鲨魚在休息時不再通過鼻孔呼吸,而是通過噴水孔呼吸。在海底休息的鲨魚如果試圖通過鼻孔呼吸,它們會通過沙子而不是海水呼吸。許多科學家認為這是鲨魚有噴射孔的原因之一。白斑鲨使用脊髓而不是大腦來調節遊泳活動,是以它們可以在睡眠期間繼續遊泳。鲨魚的睡眠方式與海豚相似,大腦的兩半輪流休息,以始終保持一些意識和大腦活動。

鲨魚的驚人能力

從僞裝到電信号傳感,從攻擊性到能夠與小魚和平共處,鲨魚具有令人眼花缭亂和令人驚訝的特性。

僞裝能力 大約50種鲨魚能夠發出奇怪的光芒,使它們立即消失在捕食者或獵物面前。研究人員發現了一種鲨魚,稱為天鵝絨肚燈籠鲨。光線可以從它的身體下面發出,模仿周圍環境的自然光,獵人和獵物在不知情的情況下都被它們迷惑了。

超靈敏能力 鲨魚的感覺能力不亞于人類的感覺能力。例如,有些鲨魚具有超敏的電信号感覺能力,它們的身體對受傷或被困魚類的電信号極其敏感,有些鲨魚的眼睛可以控制光線,很好地适應黑暗的水下環境,看到水下的情況,有些鲨魚有靈敏的嗅覺,可以感覺水中化學成分的變化, 有些鲨魚有不可思議的觸覺,能感覺到水體的微小變化,有的鲨魚對食物有敏銳的味道,它們會先咬獵物。确定是否值得努力狩獵;一些鲨魚敏銳地意識到它們周圍任何物體的運動。鲨魚具有如此多樣化的感官能力,難怪作為地球上最古老的生物之一,它們能夠在數億年的物種進化中幸存下來。

長期記憶 有了如此多樣化的感官能力,鯊魚似乎在海洋中有很大的優勢。然而,鲨魚給我們帶來的驚喜遠不止于此。例如,虎鲨顯然有不可思議的記憶,特别是那些在好地方找到美味佳肴的人,這很難讓他們忘記。虎鲨會記得他們最後一次得到美味食物的地方,并且會多次再次通路,甚至數千英裡之外。加拉帕戈斯群島附近的鲨魚也記得他們最後一次發現美味食物的地方,盡管它們不像虎鲨那麼遠。

自信和冒險 就鲨魚令人難以置信的感官,記憶力和其他能力而言,他們必須對自己感覺良好,并且他們擁有沒有人能負擔得起的海洋的力量。最近的一項研究揭示了鲨魚令人驚訝的自信和冒險精神:一些種類的鰓鲨潛入水下250米,享受研究人員掉在海底的動物。為了獲得食物,這些鲨魚勇敢地進入死亡區,那裡的氧氣含量極低,嚴重窒息的可能性很高,但它們适合食物。雖然有些鲨魚喜歡刺激,但研究表明,即使是最自信的鲨魚,某些深度也太深,很危險。

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六條鲨魚

溫柔的一面 鲨魚也有溫柔的一面。有些鲨魚可以和小魚和平相處。例如,在魚鷹礁,有1,100多條鲨魚非常集中,事實證明這是一個"鲨魚清潔站",在那裡,以海洋為主的鲨魚顯得随和而溫柔,采取垂直位置以示意小魚靠近,顯然等待被"清理"。研究人員發現,從來沒有鲨魚吃小魚。通過這種方式,鲨魚重視清潔過程,并感謝有益于它們的小魚,是以它們不會傷害它們,小魚以鲨魚的碎片為食,客觀上幫助鲨魚從體内去除粘液,藻類和壞死組織。也許鲨魚并不像我們想象的那麼兇惡,那麼壞,特别是當它們很好的時候,它們表現出非常溫柔和善良的一面。