双髻鲨的头为什么长得像锤子?

Image caption 一条双髻鲨

猜测:双髻鲨(hammerhead shark)的怪异头部可以提升它们的游泳效率。也有可能帮助它们捕食。或许是为了实现双目视觉。又或者,这种造型可以加强电子信号和嗅觉信号的探测能力?

事实:以上猜测都能找到相应的证据。

在开始之前,先要澄清一件事情。双髻鲨不止一种,分类学家发现有8种不同的鲨鱼都有这种类似锤子的扁平头部。

有人认为这其实不太像锤子,这种说法也没错。科学家们将这种锤形的头部称作“头翼”(cephalofoil),因为它很薄,呈翼状。

这种古怪的形状其实是不久前才进化出来的一种新形态。虽然鲨鱼早在4.5亿年前就已经出现,但分子学证据表明,双髻鲨大约2000万年前才刚刚在海洋中进化出来。

“它们是现存鲨鱼中最年轻的一种。”伦敦动物学会的大卫·雅各比(David Jacoby)说,他是专门研究西太平洋路氏双髻鲨行为的专家。

但这种形状古怪的头究竟有什么好处呢?关于这个问题,存在很多观点。

Image caption X光显示翼头鲨(丁字双髻鲨)拥有硕大的头部(图片来源:Sandra J. Raredon, National Museum of Natural History, Smithsonian Institution/SPL)

一种可能是,这种扁平的头部可以提升鲨鱼的游泳效率。

在2003年发表的一份研究报告中,史蒂芬·梶浦(Stephen Kajiura)和他的同事发现,路氏双髻鲨急转弯的频率远高于长着传统鼻子的沙洲鲨,速度也达到后者的2倍。头翼似乎能使鲨鱼在水中转向时更加平稳。

也有人认为这种形状的头部能帮鲨鱼捕食。

听起来似乎很奇怪,但只要你看过海洋生物学家20世纪80年代在巴哈马群岛研究黄貂鱼的第一手资料就会明白。一条长约3米的无沟双髻鲨可以用头将想要逃跑的黄貂鱼压在海底沙滩上。

“鲨鱼游到黄貂鱼上面,一口咬住黄貂鱼左胸鳍的前缘。”他们写道。当黄貂鱼想要逃跑时,双髻鲨就会用头“控制住黄貂鱼”,这次会咬住其它鳍。如此看来,锤型的头部确实能当武器使用。

虽然这种用途令人印象深刻,但似乎有点粗糙。那么,扁平的头部真的会对这种动物的视觉产生影响吗?

在2009年的研究中,梶浦和他的同事发现,鲨鱼的头越宽,双目视觉的范围就越大——这种视觉可以提升对深度的感知能力。

从这方面来看,翼头鲨无疑是最令人印象深刻的,它的头部宽度可以达到身体长度的一半。

Image caption 这个标本显示,双髻鲨的双眼距离很远

不过,头翼不仅能改善视力。与其他鲨鱼一样,它们还能感觉到电磁场。与尖鼻鲨相比,它们的电感应毛孔高度集中于下表面。这意味着锤形头的工作方式有点像金属探测器。

“它们游泳时,头部经常来回摆动。”雅各比说,“这确实能帮助它们在海床和沙子中搜寻食物。”

最后是嗅觉问题。

2010年的一篇论文中提到的证据显示,鲨鱼可以辨别具体是哪个鼻孔闻到了诱人的气味,然后转向相应的方向。双髻鲨可能尤其精于此道,因为锤形的头部意味着它们的鼻孔之间的距离更远。

“由于鼻孔之间的距离很远,所以与头部较窄的动物相比,双髻鲨能在角度更小或游速更快的情况下感受到两侧的差异。”研究人员写道。这可能使之特别擅长追踪食物来源,哪怕只是一缕飘忽不定的气味。

双髻鲨的脑容量相对较大,这或许有助于处理大量的感官信息。

与身体相比,路氏双髻鲨的脑容量令人颇感惊讶。这都要归功于这种动物不同寻常的社会性。“它们经常会几百条结成一大群,显示出极高的协同性。”雅各比说。

然而,这种习性也令路氏双髻鲨比其他鲨鱼更容易遭到捕捞。它已经被世界自然保护联盟列入濒危物种红色名录。

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(责编:友义)

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