伯格曼又对了?研究发现,更冷的海水造就了更大的巨齿鲨

来源:hao123百家号     时间:2022-03-11 22:49:03

伯格曼法则,是生物学中被广泛接受的一种法则:同一种类的恒温动物的体型,会随着栖息地纬度或海拔的增高而变大。比如生活在北极的北极熊的体型就比其他地区的熊的体型更大。这是因为随着纬度或海拔的增高,气候就越冷,与体型较小的动物相比,体型较大的动物更有效地保持热量。

这个法则是以19世纪德国生物学家卡尔·克里斯琴·伯格曼的名字命名的,虽然大多数情况下只又恒温动物符合这个法则,但也有研究发现,有些昆虫的体型也会随着纬度的升高而增加。而最近的一项研究发现,生活在远古时代的海洋中的巨齿鲨,也符合这个法则。

美国德保罗大学的古生物学教授岛田健树(Kenshu Shimada)和他的同事们在时间和空间上重新审视了巨齿鲨的体型模式,这种鲨鱼大约在1500万至360万年前生活在世界各地的海洋中。这项新研究发表在国际期刊《历史生物学》(Historical Biology)上。

巨齿鲨,经常在各种科幻小说或电影中被描述成一种巨大而凶猛的鲨鱼,在2018年上映的科幻片《巨齿鲨》加深了人们对其的印象。但这种史前动物留给科学家们研究的“遗产”并不多,只有分散在世界各地的巨大的牙齿和脊椎的化石,其他身体部分都几乎没有留下化石。科学界只能从它的牙齿和脊椎化石去推测它的体型。

尽管科学上普遍认为这一物种确实非常巨大,至少可以长到15米,最长的可能有20米。如今仍然生存在海洋中的大白鲨,一般只有4到6米长,最大的不过8米长,对比之下,可见巨齿鲨的体型是相当巨大的。但这项新研究重新审查了已发表的巨齿鲨牙齿地理分布记录及其估计的总体长。

岛田教授说:“我们的研究结果表明,这种鲨鱼的体型模式此前尚未得到确认,特别是遵循了一种被称为伯格曼法则的地理驱动的生态模式。”

伯格曼法则由德国生物学家伯格曼在19世纪中期提出,它是一个广泛的概括,解释了体型较大的恒温动物在较冷的气候中繁衍生息,因为与体型较小的动物相比,体型较大的动物更有效地保持热量。马里兰卡尔弗特海洋博物馆的古生物学家维克多·佩雷斯(Victor Perez)指出:“科学家们一直在寻找有助于我们预测自然模式的生命规则,而伯格曼的规则似乎也适用于巨齿鲨。”

一些巨齿鲨遗址之前被确定为巨齿鲨的可能育婴区,因为这些遗址的巨齿鲨牙齿平均比其他巨齿鲨栖息地小。然而,这项新的研究发现,之前确定的巨齿鲨遗址区位于赤道附近,那里的水比较温暖。研究人员表示,巨齿鲨的育婴区仍然有可能存在,但我们的研究表明,由较小巨齿鲨牙齿组成的化石区域,可能只是鲨鱼由于水温升高而整体体型变小的结果。

“这项新研究的想法源于岛田教授和我最近在佛罗里达群岛钓鱼时的一次随意对话,源于一个基本问题:大鱼生活在哪里?”论文的合著者、新泽西州威廉·帕特森大学的环境科学教授马丁·贝克尔(Martin Becker)说。

尽管是由这个简单的问题引发的,“这项研究的结果对于理解现代气候变化是如何迅速加速海洋栖息地向鲨鱼等顶级捕食者的极地纬度转移具有重要意义,”合著者迈克尔·格里菲斯(Michael Griffiths)和威廉·帕特森大学的另一位环境科学教授指出。

岛田教授说:“这项研究的主要结论是,并非所有地理位置不同的巨齿鲨个体都能平等地生长到同样巨大的体型。这种物种能生长到到18-20米的普遍观点应该主要适用于居住在较冷环境中的种群。”

这项研究还将问题指向了更多的方向——如果伯格曼法则也适用于其他鲨鱼,随着全球变暖加剧,当今世界上的各种鲨鱼的体型也会持续变小吗?或者,如果未来地球气候重新变冷,像巨齿鲨一样巨大的海洋巨兽还会卷土重来吗?

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