自然科普:年度“鯊雕”新聞|發現鯊雕
發布時間:2021-05-07
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  出品:科普中國

  製作:作者 古明地戀

  監製:中國科學院計算機網絡信息中心

  每到年底,吃瓜群眾(zhong) 們(men) 都會(hui) 評選出今年度的鯊雕新聞。什麽(me) “妻子酒駕被抓,丈夫醉駕趕來”,“小偷入室盜竊,因電腦開機竟打起遊戲” “爆破專(zhuan) 業(ye) 學生炸掉自己母校,稱實現炸學校心願”等等有趣歡樂(le) 的新聞。但今年的年度“鯊雕”新聞,就被這條發現於(yu) 白堊紀的,長相奇葩的“鯊雕”預定了——鯊雕新聞的標題,大概是以下幾種……

  蕪湖!在白堊紀有一群鯊雕在水裏飛

  白堊紀土倫(lun) 階期的墨西哥淺海裏,碧波蕩漾。假達斯皮德菊石在海中暢遊,堅齒魚在尋找貝類,厚根齒魚和喙喉魚也在周圍閑逛。突然間,一群鯊雕張著翅膀遊了過來,這片美景瞬間變的真沙雕起來…

  科學家在2021年3月19日的一項新發現,創造了這一景象。米蘭(lan) 卡雕鼠鯊(Aquilolamna milarcae)是這次科學家們(men) 發現的新物種,並為(wei) 這種特別的鯊魚建立了一個(ge) 新的科,雕鼠鯊科(Aquilolamnidae),其中Aquilo意為(wei) “雕”,lamna意為(wei) “鼠鯊”,合而為(wei) 一,名曰鯊雕。(咳!科學家們(men) 可沒有亂(luan) 取名,你看如此有理有據。)

  

  (圖片來源:Yahoo Actualités)

  雕鼠鯊的化石及其伴生生物,有假達斯皮德菊石、堅齒魚、厚根齒魚和喙喉魚等。在命名上,鷹對應Accipiter,而Aquilo對應是雕,因此可命名為(wei) 雕鼠鯊;而種加詞milarcae是博物館的名字。

  由古生物學家Romain Vullo等人發表的這種白堊紀鯊魚,可謂是十分不尋常。名為(wei) “鯊雕“的它,最大的特征便是如雕般的“翅膀”,它巨大而又寬闊的胸鰭向身體(ti) 兩(liang) 側(ce) 延展。這對胸鰭呈鐮刀狀,內(nei) 部有軟骨支撐,完全展開或許可以達到1.9米寬。如若從(cong) 它的底部仰視,就像一隻展翅翱翔的老鷹。

  

  雕鼠鯊的原化石及繪圖,保存的十分完好,有著清晰的軟骨印痕。

  (圖片來源:參考文獻[1])

  雕鼠鯊的翼狀胸鰭並不是特例。在現代,有很多“鯊魚”也具有翼狀胸鰭,那就是與(yu) 鯊魚同屬軟骨魚類的鰩總目(Hypotremata)魚類,包括蝠鱝,魟魚和鰩魚。這些魚具有扁平的身體(ti) ,巨大的胸鰭,尾巴特化成鞭狀,看起來就像是海中飛翔的外星飛船,被稱為(wei) “鷹形遠洋魚類(aquilopelagic)”,優(you) 雅而美麗(li) 。

  

  (圖片來源:My Animals)

  然而,這隻“鯊雕”卻不一樣。在寬大的胸鰭之外,米蘭(lan) 卡雕鼠鯊的身體(ti) 與(yu) 普通鯊魚十分相似,具有細長的身體(ti) ,還擁有較為(wei) 發育的尾鰭,尾鰭上葉明顯長於(yu) 下葉。總之,就是一個(ge) 鯊魚的身體(ti) 上安了一對巨大的“翅膀”。聽起來也不沙雕啊,甚至還有點帥氣!但,我相信,當你看到它的“臉”的時候,就會(hui) 忍不住開始憋笑了。

  肥臉禿身,地鐵老人表情包鯊雕版

  現代有很多優(you) 雅迅捷的遠洋鯊魚,如長鰭鯖鯊(Isurus paucus)和長鰭真鯊(archarhinus longimanus),它們(men) 都具有很長的胸鰭,配上標誌性的,類似大白鯊的掠食性鯊魚頭——銳利的頭部,明亮的眼睛,生在偏下方的口,以及一口尖牙利齒,充滿了自然的野性之美,但雕鼠鯊偏偏不是。

  

  同樣具有很長胸鰭的長鰭真鯊,看起來就很帥氣。

  (圖片來源:SCUBA News - SCUBA Travel)

  雕鼠鯊的化石中保留了清晰的頭部印痕。它的頭部寬扁,嘴也非常寬大,嘴接近頭部的頂端,嘴裏可能長著細小的牙齒,看起來就像網頁遊戲廣告裏的“吞噬鯤”。這樣的大腦袋配上纖長的翅膀和纖細的身體(ti) ,就像一隻長著翅膀的大腦袋蝌蚪,讓這種鯊魚一下就變的沙雕了起來。

  實際上,雕鼠鯊這種頭部形態,很接近於(yu) 現代的濾食性鯊魚,如鯨鯊、姥鯊和巨口鯊,而胸鰭結構也類似濾食性的蝠鱝。類似鯨鯊頭部特征,配上如同蝠鱝般寬大的胸鰭,雕鼠鯊十分可能是和鯨鯊,蝠鱝一樣以浮遊生物為(wei) 食的懸浮性濾食者,在蝠鱝和鯨鯊未出現時占據著它們(men) 在食物網中的位置。

  

  雕鼠鯊憨憨的頭部。

  (圖片來源:Species New to Science - blogger)

  除了寬扁的頭部之外,雕鼠鯊的長相還有一個(ge) 奇怪的特征——它的身體(ti) 光禿禿的,沒有背鰭,沒有腹鰭,沒有臀鰭,簡而言之,就是除了尾鰭和胸鰭,什麽(me) 也沒有。背鰭和臀鰭的缺失比較容易理解,因為(wei) 很多軟骨魚都沒有臀鰭。比如,侏羅紀的奧斯特諾鯊(Ostenoselache)和一些鰩魚也沒有背鰭,因此背鰭缺失可能是胸鰭擴大帶來的影響。但腹鰭的缺失卻在鯊魚中很少見,因為(wei) 腹鰭是軟骨魚類的交配器。軟骨魚類腹鰭的缺失隻在兩(liang) 類滅絕的鯊魚,尤金齒鯊和石炭紀的Squatinactis發現過。

  但是,這些鰭的缺失也可能隻是因為(wei) 受到所獲化石的限製。因為(wei) 雕鼠鯊隻發現了這一塊化石,其他的鰭可能隻是沒有變成化石,從(cong) 而沒有保存下來。

  遊泳也搞笑,鯊雕的“撲騰式”泳姿

  那,雕鼠鯊究竟是更像鯨鯊還是更像蝠鱝呢?答案是兩(liang) 者都有,它的遊泳方式可能更像鯨鯊,但它的生態位卻可能更像蝠鱝。

  雕鼠鯊具有長而細的胸鰭,這種胸鰭形狀在遠洋鯊魚中起到穩定遊泳的作用,但鑒於(yu) 雕鼠鯊的胸鰭十分寬大且長,它也很可能通過緩慢的拍打胸鰭來行進。但雕鼠鯊也具有發育良好的尾鰭,類似於(yu) 鯨鯊和巨口鯊等鯊魚,具備以尾鰭遊泳的能力。

  以胸鰭推進的蝠鱝等軟骨魚類都有發達且硬骨化的肩帶,以附著推動胸鰭升降的肌肉,但雕鼠鯊的肩帶並不發達,且偏細弱,可能並不能支撐胸鰭整體(ti) 扇動的遊泳方式,因此雕鼠鯊的遊泳方式可能更像鯨鯊,並且利用胸鰭的拍打起到穩定的作用。

  

  和蝠鱝一樣在淺海珊瑚礁附近活動的雕鼠鯊。

  (圖片來源:Twitter)

  然而,隻有1.6米長的雕鼠鯊相對於(yu) 可達20米的鯨鯊等大型遠洋濾食性鯊魚來說,體(ti) 型過小,遊動速度相差甚遠。反而,雕鼠鯊與(yu) 臨(lin) 近岸邊和珊瑚礁活動的小型蝠鱝體(ti) 型相近,且都具有特殊的胸鰭。這表明,它可能和蝠鱝一樣是一個(ge) 相對緩慢的近岸濾食者,而不太可能跨海遠洋,頻繁遷徙以尋找食物資源。

  另外,在白堊紀海洋中,已經存在著與(yu) 鯨鯊體(ti) 型和形態都相近的,巨大的硬骨魚濾食者,如厚莖魚目的長身鯤(Rhinconichthys)和邦氏鯤(Bonnerichthys),而缺少近岸魚類濾食者。這也增大了雕鼠鯊搶占空白生態位,和蝠鱝一樣有著近海濾食生活的可能性。

  

  巨大的,長達十餘(yu) 米的硬骨魚邦氏鯤相當於(yu) 白堊紀的鯨鯊,在遠洋過濾食物。

  (圖片來源:Oceans of Kansas Paleontology)

  認真的鯊雕最帥氣,在座各位可能都沒有我鯊雕在演化上重要

  奇特的雕鼠鯊在演化上具有重要的地位。根據星狀輻射形態的椎骨,雕鼠鯊被初步劃分為(wei) 鼠鯊目Lamniformes,與(yu) 我們(men) 熟知的大白鯊、姥鯊和巨口鯊是近親(qin) 。

  沙雕的雕鼠鯊代表了一個(ge) 人們(men) 意想不到的鯊魚“水下飛行”生活方式的演化實驗,比現代的胸鰭推動濾食者蝠鱝科 (Mobulidae)的出現早了3000萬(wan) 年。這表明了翅狀的胸鰭在兩(liang) 個(ge) 親(qin) 緣關(guan) 係較遠的濾食性分支中經曆了獨立進化,這個(ge) 發現為(wei) 中大型浮遊軟骨魚類在中生代的演化和興(xing) 起提供了重要的化石證據,將翅狀胸鰭的濾食性鯊魚的出現時間提早到古近紀漸新世蝠鱝的起源和輻射之前。

  

  (圖片來源:參考文獻[1])

  雕鼠鯊和諸如邦氏鯤的大型硬骨魚分別是白堊紀的近海鷹形濾食者和遠海巨型濾食者,在白堊紀滅絕事件後,蝠鱝和鯨鯊、姥鯊、巨口鯊分別接替了它們(men) 的位置。

  除此之外,雕鼠鯊還解決(jue) 了一些遺存的疑源化石的歸屬問題。雕鼠鯊可能對應了神秘的發現於(yu) 北美和北非的晚白堊世地層中的一種牙齒化石,和憑借這種牙齒化石為(wei) 基礎建立的Cretomanta屬。這些牙齒是結構簡單,微小的鉤狀鯊魚牙,不到2毫米長,這是以浮遊生物為(wei) 食的鯊魚,如蝠鱝、鯨鯊和姥鯊的特征。

  Cretomanta最初被描述為(wei) 蝠鱝科(Mobulidae)的牙齒,而後來根據鼠鯊目獨有的琺琅質結構,被認為(wei) 是一種未知的浮遊食性鼠鯊,與(yu) 這次發現的雕鼠鯊在生存時間、地點、食性上都一致。因此,這些牙齒這次找到了“家”,被歸入雕鼠鯊所屬的雕鼠鯊科中。另一種美國奈厄布拉勒發現的,以鰓弓和破碎的軟骨碎片為(wei) 基礎,可能是濾食性鯊魚的Platylithophycus也被歸入雕鼠鯊科。

  這隻鯊雕在白堊紀並不孤獨,它可能還有更多我們(men) 未知的鯊雕夥(huo) 伴,一起在北美洲和北非的淺海中自由翱翔。

  

  過去未知地位的微小鯊魚牙Cretomanta可能屬於(yu) 雕鼠鯊及其近親(qin) 。

  (圖片來源:Phatfossils)

  

  在想象中和蝠鱝一樣躍出水麵的雕鼠鯊。

  (圖片來源:DeviantArt)

  在白堊紀最後的滅絕事件中,表層海水酸化導致的菊石、有孔蟲等有著鈣質外殼的浮遊生物大量消失,雕鼠鯊可能受到了影響,與(yu) 菊石、恐龍,以及如同今日鯨鯊般的巨型濾食厚莖魚類邦氏鯤、長身鯤等動物一起滅絕了。在古近紀早期,我們(men) 熟知的蝠鱝握住了接力棒,繼續著鷹形濾食軟骨魚的征途。但當我們(men) 驚歎於(yu) 蝠鱝的美麗(li) 優(you) 雅時,也不要忘記,它們(men) 這一行的鼻祖,卻是這一隻別樣的鯊雕……

  參考文獻:

  [1]Vullo R, Frey E, Ifrim C, et al. Manta-like planktivorous sharks in Late Cretaceous oceans[J]. Science, 2021, 371(6535): 1253-1256.

  [2] L. J. V. Compagno, in Sharks of the Open Ocean: Biology,Fisheries and Conservation, M. D. Camhi, E. K. Pikitch, E. A. Babcock, Eds. (Blackwell, 2008), pp. 14–23.

  [3] B. J. Welton, R. F. Farish, The Collector’s Guide to Fossil Sharks and Rays from the Cretaceous of Texas (Before Time,1993).

  [4]Case G R, Tokaryk T T, Baird D. Selachians from the Niobrara Formation of the Upper Cretaceous (Coniacian) of Carrot River, Saskatchewan, Canada[J]. Canadian Journal of Earth Sciences, 1990, 27(8): 1084-1094.

  [5]Sorenson L, Santini F, Alfaro M E. The effect of habitat on modern shark diversification[J]. Journal of Evolutionary Biology, 2014, 27(8): 1536-1548.

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