罕見(jiàn)的雙髻鯊胚胎揭開(kāi)了它們奇異頭部的神秘面紗

科學(xué)家很少能接觸到大多數(shù)鯊魚(yú)，它們的幼崽的發(fā)育或它們生長(zhǎng)的苗圃。所以看到一個(gè)雙髻鯊(Sphyrna tiburo）胚胎，在其五個(gè)月的發(fā)育過(guò)程中，非常不尋常。

獲得生長(zhǎng)中的胚胎是關(guān)鍵像我這樣的發(fā)育生物學(xué)家當(dāng)我們?cè)噲D了解地球上動(dòng)物的多樣性時(shí)。通常，我研究的魚(yú)類(lèi)，包括其他鯊魚(yú)物種，都會(huì)產(chǎn)卵，這使我們能夠輕松地實(shí)時(shí)觀察發(fā)育情況。

不過(guò)，雙髻鯊不會(huì)產(chǎn)卵。他們?cè)谧訉m內(nèi)孕育幼崽。一條懷孕的鯊魚(yú)攜帶多達(dá) 16 個(gè)胚胎，每個(gè)胚胎都由臍帶滋養(yǎng)，就像人類(lèi)胚胎一樣。然后母親生下幼崽，這些嬰兒可以自給自足，有牙齒和下頜，準(zhǔn)備自己生存。

獲得雙髻鯊胚胎的情況非常罕見(jiàn)，這就是這張照片如此特別的原因。

獲得非常稀有的資源

為了拍攝這張照片，我和我的同事們從成年雌性鯊魚(yú)身上搶救了胚胎，這些胚胎是在佛羅里達(dá)州墨西哥灣和大西洋沿岸的種群調(diào)查中捕獲的。通常這些鯊魚(yú)被貼上標(biāo)簽并被釋放。

但在這個(gè)過(guò)程中，有一小部分人死亡，然后被研究以獲得有關(guān)飲食、年齡、生長(zhǎng)、繁殖和毒理學(xué)的見(jiàn)解。沒(méi)有鯊魚(yú)只是為了我們的研究而犧牲的。否則，當(dāng)母親去世時(shí)，胚胎就會(huì)被浪費(fèi)掉。

對(duì)于這項(xiàng)工作，史蒂文·拜倫，研究生在我的實(shí)驗(yàn)室里，能夠記錄整套發(fā)育階段總共使用了 177 個(gè)帽頭鯊胚胎。

我們能夠組裝出一種視覺(jué)生長(zhǎng)圖表，從最早的胚胎（它們看起來(lái)一點(diǎn)也不像雙髻鯊）到錘頭鯊成形的特定發(fā)育點(diǎn)，再到出生前的其余發(fā)育。以前從來(lái)沒(méi)有科學(xué)家以這種方式繪制過(guò)雙髻鯊的發(fā)展圖。

這項(xiàng)研究使我們能夠研究雙髻鯊發(fā)育的關(guān)鍵階段，重要的是，胚胎發(fā)育出特征性頭部形狀的精確時(shí)刻——如圖所示。

補(bǔ)充對(duì)錘頭鯊的了解

雙髻鯊是一群奇特的只有八種鯊魚(yú)獨(dú)特地開(kāi)發(fā)了一種稱(chēng)為 cephalofoil 的錘形頭部，因其流體動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)而得名，用于快速轉(zhuǎn)彎并鎖定獵物.這種特殊的物種被稱(chēng)為帽頭，因?yàn)樗鄬?duì)較小，呈圓形“錘子”。

科學(xué)家認(rèn)為，寬而扁平的頭部形狀，兩側(cè)都有眼睛，是為了增強(qiáng)動(dòng)物的感官而進(jìn)化的。眼睛的寬闊定位可以增加視野，而寬闊、膨脹的鼻囊可增強(qiáng)嗅覺(jué)能力。

錘形的頭部覆蓋著擴(kuò)展的電子探測(cè)器器官，支持鯊魚(yú)的“第六感”。它們甚至可以檢測(cè)到最小的電信號(hào)，例如來(lái)自獵物魚(yú)心跳的脈沖，或者地球的心跳磁場(chǎng)，他們可以用來(lái)導(dǎo)航在遷移期間。

獲得這些神奇的鯊魚(yú)幼崽胚胎使我們能夠?qū)⑺鼈兊陌l(fā)育與其他普通頭鯊進(jìn)行比較，并詢(xún)問(wèn)雙髻鯊如何以及為什么會(huì)長(zhǎng)出這些奇妙的 noggins。

海洋中隱藏著大量奇怪而奇妙的魚(yú)類(lèi)，其中大部分是無(wú)法接近的，對(duì)它們的發(fā)展進(jìn)行研究是不可能的。由于這些偶然的機(jī)會(huì)，我的實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)發(fā)現(xiàn)對(duì)地球上生命進(jìn)化的見(jiàn)解。

加雷斯·弗雷澤（Gareth J.Fraser），進(jìn)化發(fā)育生物學(xué)副教授，佛羅里達(dá)大學(xué)

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