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一种看似普通的古老海洋生物,具有惊人的特性

鲨鱼是一种古老的海洋生物,具有惊人的特性,令科学家惊叹不已。

地球上最早的鲨鱼出现在42亿多年前,超过了恐龙时代。到了侏罗纪,现代类型的鲨鱼已经形成。

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多年来,鲨鱼已经繁殖了440多种不同的物种,小至17厘米长的深海灯笼鲨。

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深海灯笼鲨

鲸鲨长到大约12米长,以小鱼和虾为生。

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鲨鱼在世界各地的温带和热带海洋中被发现。除了少数鲨鱼,如格陵兰鲨鱼,

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格陵兰鲨鱼

在寒冷地区可以生存的鲨鱼很少。鲨鱼通常在低于20摄氏度的水温下不太活跃。

除了少数鲨鱼,如公牛鲨,它们可以生活在海水和淡水中

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公牛鲨

除了河鲨,鲨鱼通常只生活在海水中。一些鲨鱼有能力潜入水下2000米深处。

不同种类的鲨鱼有不同的食物,有些属于肉,吞噬海豹,角甚至人类,有些只吃浮游生物。

一些著名的鲨鱼物种,如大白鲨,

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大白鲨

虎鲨

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和双髻鲨等

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在海洋生物链的顶端,它是海洋中的"顶级"捕食者。

大约有30种鲨鱼会主动攻击人,其中七种可以杀死人,其余的由于体型和习性而危险。

新研究解开了鲨鱼强大嗅觉的奥秘

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鲨鱼是通过敏锐的嗅觉找到猎物的动物,它们对血液气味的敏感性令人震惊 - 有些甚至可以闻到500米外的一滴血。那么鲨鱼强烈的嗅觉从何而来呢?一项新的研究表明,鲨鱼头部两侧的两个气味受体的气味感知延迟小于05秒(即,气味从鲨鱼的一个鼻孔到达另一个气味之间的间隔),使鲨鱼成为一个非常有经验的"猎人",朝着第一个感知到的气味的方向奔跑。

研究人员在装满水的大水箱中研究了鲨鱼,发现鲨鱼依靠气味和水的组合来确定它们的猎物。如果猎物的气味到达两侧鼻孔的延迟时间在0.1到0.5秒之间,鲨鱼的头部将侧向第一个气味的方向,如果延迟时间大于1.0秒,或者如果猎物的气味同时到达两个鼻孔, 鲨鱼会向右或向左转。

这些发现驳斥了人们普遍认为动物以基于气味浓度的方式跟踪气味的观点。长期以来,人们一直认为大多数动物的鼻孔或触手都有两个气味受体,动物比较两个气味受体感觉到的气味浓度,然后向更强的方向运行。

鲨鱼气味之谜的新发现为如何制造更容易发现化学品泄漏的水下机器人提供了新的线索。以前设置的机器人程序根据气味浓度跟踪化学品泄漏的来源,但这些机器人的效率明显低于鲨鱼等动物。例如,在墨西哥湾漏油事件中,主要和明显的泄漏源更容易被发现,但较小的泄漏源很难被发现。

鲨鱼是古老的海洋生物,具有惊人的特性,令科学家惊叹不已。近年来,科学家在研究鲨鱼方面取得了一些新的进展。

霸王龙 霸王龙对抗古代大齿鲨

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雷克斯霸王龙,也被称为王龙,是一种大型食肉恐龙,长约13米。如果我们让古代鲨鱼与雷克斯龙对战呢?最近,澳大利亚和美国的研究人员利用计算机模拟分析了古代大齿鲨和恐龙留下的咬痕,发现瑞克斯龙的咬合力约为3.1吨,比现在生活在地球上的大白鲨强大得多。体型较大的大白鲨的咬合力高达1.8吨,而大型非洲狮的咬合力约为560公斤,人类咬合力约为80公斤,使大白鲨成为地球上现存生命中最强大的生物。然而,与古代大齿鲨相比,霸王龙王龙是一种小女巫——巨大的大齿鲨可以长到16米长,重达100吨,而它们巨大的牙齿会产生10.8吨到18.2吨的咬伤!因此,古代大齿鲨是地球上最可怕的食肉动物。

研究人员首先使用计算机模拟来获得古代大齿鲨头骨和肌肉组织的解剖学和生物力学数据,然后根据X射线断层扫描器(CT)生成的图像创建了2.4米长的雄性大齿鲨头骨的三维模型。成像和分析软件用于重建大牙鲨的巨型头骨,颚骨和肌肉。然后,研究人员使用数字技术模拟不同的场景,最终揭示了巨型海洋捕食者的巨大咬合力。

鲨鱼是人类的远亲

鲨鱼是人类的远亲,鲨鱼和人类有一个共同的祖先。这是科学家的最新研究。

通过比较基因组、染色体和测序基因,新加坡的科学家得出结论,至少有一种鲨鱼具有几种与人类非常相似的基因,与人类共享多个基因的鲨鱼是象鲨。

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像鲨鱼一样

研究表明,象鲨的基因组与人类有许多相似之处,甚至超过了进化树上更接近人类的其他物种,如硬骨鱼。

研究人员还分析和比较了河豚,鸡,小鼠和狗等动物的基因,发现人类有154个基因与小鼠,狗和象鲨相似的基因。人类基因与小鼠和狗的基因之间的相似性是可以预期的,因为它们属于哺乳动物,但鲨鱼属于软骨鱼,与哺乳动物几乎没有身体相似之处。

进一步的研究还发现,鲨鱼和人类有一些相同的生理和生化反应。例如,在繁殖模式中,鲨鱼和其他鲨鱼以及人类在体外受精,而硬骨鱼在体外受精;鲨鱼和人类具有非常相似的免疫系统;鲨鱼具有在哺乳动物中发现的所有四种类型的白细胞;一些鲨鱼以与哺乳动物相同的方式繁殖后代,出生时而不是卵。

鲨鱼是现存最古老的有刺的下颚动物,它们的研究有可能解决人类和其他哺乳动物的进化之谜。

鲨鱼血容量随环境而变化

一项新的研究发现,鲨鱼可以根据海水中盐浓度的变化来调节体内血液和体液的量。换句话说,鲨鱼的血容量可能随环境而变化。

鲨鱼通过鳃吸收海水,饮用并排泄尿液,以使身体系统适应周围环境。因此,对于鲨鱼来说,体液调节的重要性与人类非常相似,如果不适当调节体液含量和其他生理系统,包括心血管和肾脏系统,鲨鱼就无法发挥最佳功能。

加拿大科学家最近发现,生活在低盐或淡水环境中的鲨鱼的血液量明显高于生活在盐水中的鲨鱼。显然,为了适应低盐和淡水环境,鲨鱼进化以增加体内的血浆水平,而细胞数量保持不变,最终导致血液浓度降低。

研究人员正在调查公牛鲨,竹鲨,

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竹鲨

角鲨

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对其他种类鲨鱼的研究发现,鲨鱼至少以几种方式调节血液和体液水平:

喝一大口水。鲨鱼允许海水进入可渗透的鳃,但这种形式的渗透有时对鲨鱼来说是不够的,所以有两只角鲨吞下水,好像它们口渴了一样,就像人类从含盐量为80%的水中进入100%咸水一样。当环境变化导致缺水时,饮用水是一种非常有效的调节措施。

增加尿量减少。随着血压的升高和下降,鲨鱼的肾脏系统开始更快地发挥作用,通过增加或减少排尿来排出或保留水分。

响应水环境中盐浓度的变化。

沥干多余的盐。鲨鱼的直肠腺由专门的盐分泌组织组成。它有助于肾脏工作。鲨鱼的肠道系统在维持体液平衡方面也起着重要作用。虽然鲨鱼生活在无尽的海洋环境中,但如果水中的含盐量过高,它们也会脱水。当这种情况发生时,鲨鱼的肠道系统会收紧,排出多余的盐,同时保持水分。

科学家表示,全球变暖对鲨鱼来说可能是一个严峻的挑战,但它们在漫长的进化年中获得的复杂的物理变化机制可以使它们适应不断变化的环境。

鲸鲨"男孩俱乐部"被发现

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鲸鲨是一种鲨鱼,上面覆盖着引人注目的条纹和科学家知之甚少的斑点。鲸鲨主要分布在印度、菲律宾、澳大利亚、墨西哥、印度尼西亚等地区的热带和暖温带水域。在1980年代中期之前,只有不到350只鲸鲨被发现和发现,但此后在西澳大利亚州尼加卢海岸附近发现了大群鲸鲨。

研究人员发现,每年三月至四月期间,当大量珊瑚产卵时,多达200只鲸鲨聚集在尼加卢附近水域的珊瑚礁周围,并在那里停留长达三个月。研究人员称这次活动为"男孩俱乐部",因为这里出现的鲸鲨中约有85%是长度不超过8米的未成年雄性鲸鲨,其中约三分之二在前几年来过这里,其中三分之一是第一次来到这里。雄性鲸鲨在成年后可以长到8至9米,其中大多数不会在成年后来到这里,取而代之的是较小的个体。研究人员推测,成年鲸鲨可能正忙于在浩瀚的大海中寻找配偶。

鲸鲨是"大嘴"的过滤捕食者,有成千上万的小牙齿,但这些小牙齿不用于进食。

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它们以磷虾、蟹幼虫、水母和珊瑚卵为食。鲸鲨在水中游动,张开一米宽的嘴,吞下海水,然后通过细小的"扭曲"的海水过滤器,留下小到1毫米的食物筛。研究人员观察到,鲸鲨偶尔会将身体垂直悬挂在海中进食,他们怀疑这是一种节省能源的方法。更罕见的是,有时几只鲸鲨联手,张开嘴巴,对着由无数磷虾组成的"磷虾球"。

尼加卢附近的水域很清澈,很容易发现鲸鲨,有时是在飞越天空的飞机上。然而,鲸鲨通常更喜欢潜伏在更深的水域,水下可达1,500米。没有人知道他们为什么潜入水中这么深。专家推测,他们这样做可能是为了觅食,深海中强大的洋流帮助他们潜入数千公里。

鲸鲨鲜为人知的一个原因是,当它们到达一定的水深时,放置在它们身上的卫星跟踪发射器由于强烈的水压而暂时失去功能,直到鲸鲨再次漂浮在水面上时才恢复向卫星传输数据。另一个原因是卫星跟踪发射器经常脱落,使得很难在整个过程中跟踪鲸鲨。研究人员现在已经追踪了他们从尼加卢到圣诞岛,印度尼西亚和东帝汶的路线,但他们的下落仍然是一个谜。

鲸鲨寿命长,它们可以活到100岁,成熟年龄约为30岁。虽然已知鲸鲨在体内受精,但鲸鲨的交配习惯。还有繁殖时间和地点等,还是不多知道的。到目前为止,渔民只发现并捕获了一只怀孕的雌性鲸鲨。在雌性鲸鲨的腹部发现了300多只与母亲相同的幼崽。通过这种方式,鲸鲨以与海龟相似的方式繁殖:产生了大量的幼崽,但很少有人幸存下来。

几年前,一只38厘米长的鲸鲨幼崽在菲律宾邓索尔岛附近被捕获,并在拍照后放回海里。鲸鲨幼崽的发现表明,该地区的水域很可能是鲸鲨的"育苗区"。不幸的是,没有发现大量雌性鲸鲨的踪迹。

像Nigalu这样的"男孩俱乐部"在其他地方也很常见,并且通常与季节性食物盛开有关,例如珊瑚的产卵季节和蟒蛇繁殖的季节。但。科学家们还没有观察到雌性鲸鲨的聚集。为了弄清楚雌性鲸鲨的神秘之处,科学家们在加拉帕戈斯群岛发现了一个令人兴奋的发现,在那里发现了几只雌性鲸鲨。与尼加卢不同,加拉帕戈斯群岛附近水域的鲸鲨在靠近水面的地方活动,因此更容易被发现。雌性鲸鲨在那里潜水20至25米觅食,营养丰富的上升流包含它们所需的食物。潜水员可以在水中佩戴呼吸器找到它们。

为什么雄性和雌性鲸鲨在不同的水域"集会"?科学家们尚未发现。

充满神秘感的鲨鱼

地球上最早的鲨鱼出现在4.2亿多年前,比恐龙还多。迄今为止,鲨鱼已经进化了很长一段时间,区分了许多物种,并拥有各种惊人的特征。那么,它们需要什么样的生存机制和策略才能成为海洋生物链的"前级"成员呢?

鲨鱼软骨、牙齿和尾巴

鲨鱼骨与硬骨鱼类和陆生脊椎动物有很大不同。鲨鱼和其他软骨鱼的骨骼由软骨和结缔组织组成,骨密度仅为硬骨的一半,大大减轻了骨重。它节省了体内的能量。然而,没有肋骨支撑的胸腔。如果鲨鱼到达陆地,它将被自己的重量所淹没。

鲨鱼牙齿不断被新旧牙齿所取代,

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有些鲨鱼一生中会掉落多达30,000颗牙齿。更换速度也各不相同,短时间从8天到10天不等,长时间更换数月不等。大多数鲨鱼一次更换一颗牙齿,而一种称为雪茄鹌鹑的鲨鱼(别名Basil Damo鲨鱼)同时更换整排牙齿。

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巴西达莫鲨

鲨鱼牙齿的形状取决于它们吃的食物类型。以软体动物和甲壳类动物为食的鲨鱼有致密,扁平的牙齿,容易被压碎,食鱼鲨有针状的牙齿,很容易捕捉到滑溜溜的鱼,而以哺乳动物等大型猎物为食的鲨鱼有牙齿比较 复杂,锋利和锋利的牙齿,用于捕捉猎物,上牙是三角形的锯齿状, 用来撕扯和切割猎物,而吃浮游生物的鲨鱼如鲨鱼,它们的牙齿已经大大退化,基本上无法发挥作用。

鲨鱼有非常独特的尾巴,不同种类的鲨鱼有不同的尾巴来适应不同的环境。但总的来说,鱼尾会产生推力和速度。因此,尾巴的形状至关重要。虎鲨的尾巴上方有一个大的圆形突起,当虎鲨在狩猎过程中转身时,会引起巨大的力量爆发。鼠鲨尾巴上的圆形突起位于尾巴下方,使它们在狩猎鲭鱼和鲭鱼时能够跟上快速逃逸和大群猎物。一些鲨鱼的尾巴还有其他用途,例如以鱼和鱿鱼为食的长尾鲨,其长而有力的尾巴可以用来赶走鱼,甚至将它们击倒。

鲨鱼速度、智力和睡眠

鲨鱼的平均游泳速度为8公里/小时,但在捕食和攻击时可以达到19公里/小时的速度。尖锐的鲨鱼是鲨鱼中最快的。

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犀利的吻鲨

它也是所有鱼类中最快的鱼类之一,爆发速度高达50公里/小时。大白鲨的速度也相当快,爆炸性很强,这使它们成为鲨鱼中的速度冠军。可能是因为它们是温血动物。

鲨鱼曾经被广泛认为是本能驱动的"狩猎机器",但最近的研究表明,许多鲨鱼都有解决问题和社会问题。

能力,而且非常好奇。鲨鱼的大脑重量与体重之比与哺乳动物和鸟类相似。它于1987年在南非湾附近被发现。多达七条大白鲨联手将一头因搁浅而死亡的鲸鱼转移到深水中。鲨鱼也玩,玩。老鼠鲨经常看到使用海带作为玩具来相互玩追逐游戏。

一些鲨鱼在海底休息时睁大眼睛。鲨鱼在休息时不再通过鼻孔呼吸,而是通过喷水孔呼吸。在海底休息的鲨鱼如果试图通过鼻孔呼吸,它们会通过沙子而不是海水呼吸。许多科学家认为这是鲨鱼有喷射孔的原因之一。白斑鲨使用脊髓而不是大脑来调节游泳活动,因此它们可以在睡眠期间继续游泳。鲨鱼的睡眠方式与海豚相似,大脑的两半轮流休息,以始终保持一些意识和大脑活动。

鲨鱼的惊人能力

从伪装到电信号传感,从攻击性到能够与小鱼和平共处,鲨鱼具有令人眼花缭乱和令人惊讶的特性。

伪装能力 大约50种鲨鱼能够发出奇怪的光芒,使它们立即消失在捕食者或猎物面前。研究人员发现了一种鲨鱼,称为天鹅绒肚灯笼鲨。光线可以从它的身体下面发出,模仿周围环境的自然光,猎人和猎物在不知情的情况下都被它们迷惑了。

超灵敏能力 鲨鱼的感知能力不亚于人类的感知能力。例如,有些鲨鱼具有超敏的电信号感知能力,它们的身体对受伤或被困鱼类的电信号极其敏感,有些鲨鱼的眼睛可以控制光线,很好地适应黑暗的水下环境,看到水下的情况,有些鲨鱼有灵敏的嗅觉,可以感知水中化学成分的变化, 有些鲨鱼有不可思议的触觉,能感觉到水体的微小变化,有的鲨鱼对食物有敏锐的味道,它们会先咬猎物。确定是否值得努力狩猎;一些鲨鱼敏锐地意识到它们周围任何物体的运动。鲨鱼具有如此多样化的感官能力,难怪作为地球上最古老的生物之一,它们能够在数亿年的物种进化中幸存下来。

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,鲨鱼给我们带来的惊喜远不止于此。例如,虎鲨显然有不可思议的记忆,特别是那些在好地方找到美味佳肴的人,这很难让他们忘记。虎鲨会记得他们最后一次得到美味食物的地方,并且会多次再次访问,甚至数千英里之外。加拉帕戈斯群岛附近的鲨鱼也记得他们最后一次发现美味食物的地方,尽管它们不像虎鲨那么远。

自信和冒险 就鲨鱼令人难以置信的感官,记忆力和其他能力而言,他们必须对自己感觉良好,并且他们拥有没有人能负担得起的海洋的力量。最近的一项研究揭示了鲨鱼令人惊讶的自信和冒险精神:一些种类的鳃鲨潜入水下250米,享受研究人员掉在海底的动物。为了获得食物,这些鲨鱼勇敢地进入死亡区,那里的氧气含量极低,严重窒息的可能性很高,但它们适合食物。虽然有些鲨鱼喜欢刺激,但研究表明,即使是最自信的鲨鱼,某些深度也太深,很危险。

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六条鲨鱼

温柔的一面 鲨鱼也有温柔的一面。有些鲨鱼可以和小鱼和平相处。例如,在鱼鹰礁,有1,100多条鲨鱼非常集中,事实证明这是一个"鲨鱼清洁站",在那里,以海洋为主的鲨鱼显得随和而温柔,采取垂直位置以示意小鱼靠近,显然等待被"清理"。研究人员发现,从来没有鲨鱼吃小鱼。通过这种方式,鲨鱼重视清洁过程,并感谢有益于它们的小鱼,因此它们不会伤害它们,小鱼以鲨鱼的碎片为食,客观上帮助鲨鱼从体内去除粘液,藻类和坏死组织。也许鲨鱼并不像我们想象的那么凶恶,那么坏,特别是当它们很好的时候,它们表现出非常温柔和善良的一面。