巴哈马比米尼的双髻鲨。 信用:劳拉岩,佛罗里达州

鲨鱼

Euselachii.

介绍

海洋门户团队
审查大卫施夫曼,迈阿密大学

世界上有超过500种鲨鱼游泳。然而,当大多数人想到这些软骨鱼时,一个图像来到心:一个大,尖锐的齿状和可怕的野兽。这种泛化确实鲨鱼鲨鱼,因为它们的品种远远超过。它们的尺寸范围从人类手的长度长到39英尺(12米);所有鲨鱼种的一半小于一米(或大约3英尺)。它们以各种颜色(包括泡泡糖粉红色),以及一些在微小的浮子上的饲料,而其他颜色则更喜欢较大的鱼和鱿鱼。他们在大部分海洋栖息地都被发现,包括深海,开阔的海洋,珊瑚礁和北冰冰下方。

无论它们生活在哪里,鲨鱼在海洋生态系统中都扮演着重要的角色——尤其是那些对人们来说更“可怕”的大型物种。欧宝体育稳不稳鲨鱼及其近亲是最早的脊椎动物捕食者,经过数百万年的进化,它们的威力使它们能够作为顶级捕食者捕猎,并保持生态系统的平衡。欧宝体育稳不稳

但鲨鱼在世界各地遇到麻烦。对鲨鱼鳍的需求不断上升,使鲨鱼鳍汤,亚洲美味,导致全世界鲨鱼捕鱼增加;一个估计有1亿鲨鱼每年都被渔场杀死。鲨鱼会被渔网或长线渔具意外捕获。由于《大白鲨》等电影激起的不必要的恐惧,一些人本能地伤害或杀死靠近的鲨鱼,比如鲨鱼在澳大利亚的有争议的鲨鱼剔除。(尽管事实上你是更有可能被雷击致死比鲨鱼咬伤,而且更有可能被狗攻击杀死而不是鲨鱼攻击。)合并,这些行动有鲨鱼数量减少了90%由于大规模钓鱼开始了

所有这些都会使这些令人难以置信的动物 - 以及他们在危险中发挥作用的生态系统。欧宝体育稳不稳为了保护他们,世界各地的社区和公司正在制定基于科学的渔业管理政策,制定鲨鱼保护区,并禁止鲨鱼芬动的实践和鲨鱼鳍的贸易。

解剖,多样性和进化

解剖学

是什么让鲨鱼鲨鱼?

矮人灯笼鲨坐在一个人的手上。
最小的鲨鱼,一种侏儒灯笼鲨,很少看到和鲜为人知。 (©芯片克拉克/史密森机构)

不管它们的大小,所有的鲨鱼都有相似的解剖结构。像其他elasmobranchs.(也包括光线和冰鞋的动物的子类,鲨鱼有软骨制成 - 努力而柔韧的材料,弥补了人类鼻子和耳朵。这是ElasmobRanchs的定义特征,因为大多数鱼都有骨骼制成的骨骼。软骨比骨骼更轻,这使得鲨鱼在使用较少的能量时保持漂浮在漂亮的距离上,游泳长距离。

每个鲨鱼还有几排牙齿衬里的牙齿。与终身牙齿有有限数量的牙齿不同的人,鲨鱼不断脱落牙齿并用新的牙齿替换它们。鲨鱼在其终身终身之后会失去和替代成千上万的牙齿!然而,并非所有鲨鱼牙齿都是一样的。有些人有尖牙用于抓住水的鱼。其他人有剃刀尖的牙齿,用于咬住猎物的大块,让他们攻击和吃大的动物而不是相同尺寸的骨鱼。吃贝壳鱼的鲨鱼有更漂亮的牙齿来破碎壳。过滤喂养鲨鱼从水中筛选微小的浮游生物仍然有牙齿,但它们非常小,并且不用于喂食。

鲨鱼的另一个定义特征是他们的鳃缝。与骨骼鱼类不同,在身体的每一侧有一个鳃切片,大多数鲨鱼在两侧都有五个狭缝,单独开放(有些鲨鱼种有六或七个)。在水中流入鲨鱼的嘴后,它会闭嘴,迫使水在内部鳃上。鳃从海水中提取氧气,之后将水通过头部后面的鳃狭缝排出。当他们休息时,许多鲨鱼种类在鳃上抽水,以确保氧气永不停止流动。这被称为Buccal泵送,并且许多鲨鱼使用,这些鲨鱼花在静物上的时间坐在海底上,如护士鲨鱼(Gyclemostome Cirratum.),天使鲨鱼(Squatina)及斑纹须(须鲨科)。但是,一些鲨鱼无法通过这种方式抽水,如果他们停止将水推入嘴里,将窒息。这些鲨鱼包括大白鲨(Carcharodon Carcharias.), 灰鲭鲨 (Isurussp。)和鲸鲨(Rhincodon Typus.)。

快速的游泳者

极端特写镜头伟大的白色鲨鱼皮肤小特写镜头。
极端特写镜头伟大的白色鲨鱼皮肤小特写镜头。 (Trevor Sewell/电子显微镜组,开普敦大学)

超过数百万年的进化,鲨鱼已成为海洋中最激烈的游泳运动员,因为有了几个改编。首先是它们独特的皮肤,由数百万小的V形置换秤构成,也称为真皮牙本质。牙本丛的行在一个方向上是光滑的 - 如果鲨鱼是从头到尾的“宠物”,但在相反的方向,他们觉得砂纸。牙本质看起来更像是牙齿,而不是典型的鱼鳞,让水流过平稳地穿过皮肤,减少摩擦力并提高他们的游泳效率。泳装设计师甚至从鲨鱼拍了一页,制造一种模仿鲨鱼齿状结构的布料改善人类游泳时间。(无论是那个实际上帮助人们游泳得更快是辩论。)

已知速度的许多鲨鱼种也有苗条,鱼雷形的头,就像伟大的白鲨一样(Carcharodon Carcharias.)及灰鲭鱼(iSurus oxyrinchus.),这是已知最快的鲨鱼。它可以在常规步伐中每小时25英里游泳,每小时达到46英里的快速爆发,让它飞入空中。鲨鱼获得额外的速度在来回摇摆时加强尾巴

在游泳膀胱的帮助下,骨鱼在水柱中保持其在水柱中的位置 - 在他们的身体中充满气体的器官,让他们保持中立浮力。鲨鱼没有游泳衣,而是从充满石油的非常大的羊毛的帮助,而他们的软骨大约是骨骼的一半。鲨鱼的轻质骨架可以让它将更多的能量放入游泳中,并使用动态升力以保持其在水中的位置。

感官

鲨鱼的六种高度精致的感官图:嗅觉,听力,触摸,味道,视力和电磁
鲨鱼有六种高度精致的感官:气味,听力,触摸,味道,视线和电磁。这些精细磨练的感官以及时尚的鱼雷形的身体,使大多数鲨鱼高熟练的猎人。 (©鲨鱼基金会)

鲨鱼有六种高度精致的狩猎和沟通感官:视觉,味道,气味,听力,听力,触摸和电接收。这些精细磨损的感官与时尚,鱼雷形状的身体使大多数鲨鱼高熟练的猎人。

想象

鲨鱼眼的结构非常类似于我们自己的。像我们一样,许多鲨鱼种类的学生在响应不同的光程度时变化大小。它们有棒,感知光和黑暗,大多数锥体,允许它们看到颜色和细节。(有些鲨鱼没有或只有几个锥细胞,制作它们的色调。)像人眼一样,鲨鱼眼有角膜,镜片,瞳孔和虹膜。与我们和更像猫不同,鲨鱼在他们的视网膜后面有一层镜面晶体,称为Tapetum lucidum.。这层允许他们在深海或夜间看到深色和阴天的水域更好。

但在该基本计划中,鲨鱼物种之间存在各种各样的看到能力。有些人有大眼睛,比如大眼睛扫雷鲨鱼(alopias superciliosus.),眼睛直径六厘米。其他鲨鱼有非常小的,就像一厘米直径的棕色竹鲨(Chiloscyllium punctatum)。

斑点猫鲨(Scyliorhinus canicula)
像猫一样,鲨鱼在其视网膜后面有一层反射细胞,​​称为Tapetum lucidum。这层允许他们在深海或夜间看到深色和阴天的水域更好。 (JoãoPedroSilva(Flickr.))

2007年的研究发现了鲨鱼眼大小取决于鲨鱼的栖息地。许多鲨鱼在靠近表面靠近的鲨鱼在阳光下追捕,比其他感官更依赖他们的视觉,所以有大眼睛。一些深海鲨鱼也有大眼睛在黑暗中拾取微弱的痕迹 - 但他们的眼睛用光传感杆装载并具有较少的色锥。研究人员也发现了生物发光深海鲨鱼具有更高的杆密度在他们的眼中而不是非生物发光对应物,允许它们在存在生物发光时在黑水中看到更多细节。鲨鱼在海底浅水中生活在浅水中经常有最小的眼睛,因为浮动沉积物从底部踢起来他们的视力。这些动物依赖于嗅觉和静电等感官。最后,鲨鱼捕杀快速移动的猎物,如鱼和鱿鱼更大的眼睛(并且可能是更好的视力),而不是那些吃非移动猎物的眼睛。

鲨鱼有眼睑,但他们不眨眼;他们闭上眼皮,在战斗或喂食时保护他们的眼睛免受伤害。但他们的眼睑并不一路关闭。此外,一些物种具有透明膜(灭蚊膜),其滑动以保护眼睛在冒险情况下。鲨鱼种类没有膜,就像伟大的白鲨一样,当他们攻击保护猎物时会把目光滚到插座中。

一个保存的饼干切割机鲨鱼,在一个罐子里。
Cookie Cutter Sharks从下面接近他们的受害者,闩锁与他们的吸盘式嘴唇,咬一口,然后扭曲。一个漂亮的圆孔作为纪念品。 (詹妮弗·斯特罗特曼,收藏项目)

品尝

鲨鱼没有非常强烈的味道。品尝芽的芽,嘴巴和喉咙允许它们在他们承诺吞咽之前品尝他们的食物。这有助于他们避免危险的猎物物品,这可能有糟糕的味道。这也可能是为什么许多鲨鱼叮咬受害者生存的原因:鲨鱼咬一口,在嘴里得到一个糟糕的味道,并决定它不想吃,释放这个人。

鲨鱼没有我们认为的典型的舌头。相反,它们的口腔底部有一小块叫做basihyal的软骨,缺乏味蕾。对大多数鲨鱼来说,它似乎没有任何真正的功能。但是千篇一律的鲨鱼(Isistius Brasiliensis.)使用它的斯基耶撕裂小块的肉体来自鱼类和其他动物。

气味

鲨鱼真的是出色的鼻子。当他们游泳时,水进入他们的鼻孔,横跨在内部皮肤衬里的感觉细胞。这些感觉细胞能够检测水中相对少量的化学信号。鲨鱼的两个鼻孔也可以分别检测气味,以确定它们来自哪个方向,让他们在立体声中闻到。就像我们可以识别出来的地方,因为声波首先击中声音的耳朵,鲨鱼可以讲述气味来自哪个鼻涕首先击中的鼻子。现在那些是一些令人印象深刻的鼻孔!

听力

鲨鱼在他们的头上有两个小开口(后面,眼睛后面)导致内耳。在那里,敏感细胞允许鲨鱼听到低频声音,并在可能的猎物游泳和溅起的范围内。

在海表面的大白鲨 - 进化的奇迹。
大白鲨 - 进化的奇迹。 (©Michael Rutzen)

触碰

鲨鱼没有可以用来感觉和触摸的手指。相反,像其他鱼类一样,鲨鱼的身体从头到尾都有一条侧线。侧线系统是一系列让水通过鲨鱼皮肤的毛孔,在那里被称为神经瘤的特殊细胞可以探测到水中的振动。在附近游来游去的鱼会取代水流,产生涟漪;当这些涟漪击中侧线系统时,鲨鱼甚至可以从820英尺(250米)远的地方探测到猎物运动的方向和数量。因为这种能力,它们可以在黑暗中感知猎物。

电接收

不仅可以通过横向线系检测振动,而且它们还具有“第六种”的种类,允许它们检测所有动物在肌肉合同时创造的小电器领域。鲨鱼通过头部上的小毛孔检测电场,这些毛孔充满了洛伦尼的ampullae的特殊细胞。这些细胞填充有果冻物质,该物质导电从离子接收的电荷,如盐水中发现的钠和氯。当一条鱼移动肌肉游泳时,鲨鱼可以感受到它;当一个人受伤并翻转时,它会发出一个吸引鲨鱼的大电信号。

鲨鱼还使用electreception导航。它们可以感知地球的电磁场,这可能允许它们在大距离上迁移而不会丢失。它们也可以感知水中的物体,允许它们创建其直接环境的地图。

多样性

500 +的物种

鲨鱼尺寸:鲸鲨46英尺,沐浴鲨33英尺,大白鲨23英尺,梅尔茅斯鲨鱼15英尺,护士鲨鱼13英尺,Mako Shark 8英尺,黑鳍礁鲨6.5英尺,bon bon鲨鱼3.4英尺,DWAF灯笼鲨6英寸
鲨鱼有各种各样的尺寸。最大的是鲸鲨已知已将大约18米(60英尺)大。你手中最小的坐姿。 (©加利福尼亚州长滩太平洋水族馆提供)

拥有超过500种鲨鱼,有许多不同的鲨鱼尺寸和形状。最大的鲨鱼(也是最大的鱼)是温柔的鲸鲨(Rhincodon Typus.),它可以达到39英尺(12米)的长度。最小的是矮人灯笼鲨鱼(etmopterus perryi.)以8英寸长时间计时。这种微小的鲨鱼在哥伦比亚和委内瑞拉沿岸的深水区发现。在介于数百种大小的鲨鱼,各种形状,并且在海洋中具有多种重要的生态作用。

如今,活着的鲨鱼可分为九目:

  • 地面鲨鱼(Carcharliniformes.)是一些最常见的鲨鱼,包括虎鲨、牛鲨、礁鲨、锤头鲨和猫鲨。它们由一个细长的吻和瞬态膜定义,有270多种。

  • 订单echinorhiniformes.包括两种鲨鱼:刺鲨和荆棘鲨。他们从覆盖皮肤的刺的真皮牙本丛中获得他们的名字,并且是缓慢游泳的底栖鲨鱼。
  • 大头鱼鲨鱼(Heterodontiformes)鲨鱼较小,达到5英尺左右的长度,猪状鼻子和小翅膀上的小刺。他们住在太平洋和印度洋的温暖和热带地区的浅海上。
  • 订单hexanchiformes.包含牛鲨鱼,最原始的鲨鱼今天活着,骷髅类似于古代灭虫的骷髅,和散装的鲨鱼,它只能在很深的水中存活。是什么让这些鲨鱼独有的是他们的鳃狭缝:它们有六个或七个鳃狭缝(取决于物种),不同于所有其他鲨鱼,这些鲨鱼有五个。
  • 15种鲭鱼鲨(Lamniformes.)包括伟大的白鲨,沐浴鲨,梅尔茅斯鲨鱼,妖精鲨和扫链鲨。他们在世界各地和浅水区发现了深海。鲭鱼鲨鱼的胚胎在他们年轻的兄弟姐妹和受精卵中饲料,同时仍然在子宫内。
妖精的鲨鱼
妖精鲨(Mistukurina Owstoni.)拥有长长,突出的鼻子,覆盖着特殊的传感器官(Lorenzini的Ampullae),帮助它感到深深的暗水中的电场,它呼叫家。 (Dianne Bray / Museum Victoria)
  • 地毯鲨鱼(Orectolobiformes)是所谓的,因为许多这些物种具有华丽的地毯状皮肤图案。它们包括鲸鲨,Wobbegongs,Bamboos鲨鱼和护士鲨鱼。
  • Sawsharks(常见的原种状)是5英尺长的,底部栖息的鲨鱼,露齿锯状鼻子。在检测到猎物在水中的振动后,它们用锯子斜线,以禁用或杀死它们。它们看起来与批评性濒危相似锯割但是,锯点被归类为光线,而不是鲨鱼。
  • 订单角鲨目包括各种各样的鲨鱼 - 从最小的(长8英寸长的矮人的矮人的灯笼)到21英尺的格陵兰鲨鱼。他们都有什么共同之处?他们生来就是从母亲身上孵化的鸡蛋生活。
  • 天使鲨鱼(Squatiniformes.)看起来很像冰鞋,穿着平面的尸体,他们埋在海底的沙滩下面。但他们有令人难以置信的牙齿。他们躺在等待他们的小鱼和鱿鱼的猎物,然后用尖锐而致命的咬人惊喜。

进化

鲨鱼古生物学

一阵牙齿牙鲨的牙齿。
一阵牙齿牙鲨的牙齿。 (©Robert Purdy / Smithsonian国家自然历史博物馆)

第一个鲨鱼在恐龙漫游地球漫游前的4亿多年前发展。因为它们是软骨,鲨鱼不会像其他古老的动物一样离开骨骼化石,恐龙,哺乳动物和爬行动物等骷髅。相反,僵化的鲨鱼牙齿(与有限的鲨鱼皮肤鳞片(称为牙齿),椎骨和古老的鲨鱼组织的一些印象)给我们以上鲨鱼发生的事情。在Silurian期间,西伯利亚发现了最古老的确认的鲨鱼鳞片在Silurian期间生活在420万年前,发现最古老的牙齿来自牧师时期,约4亿年前。基于这些化石,已经描述了超过2,000种化石鲨。

因为鲨鱼一生中脱落了很多牙齿,所以有很多鲨鱼牙齿。在中世纪僵化的鲨鱼牙齿被认为是石化龙舌鲨鱼牙也在历史上使用历史来制造武器。但是一旦你找到一颗鲨鱼牙齿,它可以告诉你关于鲨鱼本身的东西?一些科学家将古鲨牙的形状与现代鲨鱼发现的人进行了比较,以寻找相似性,表明它们是相关的物种。然而,这种方法并不总是工作,使得难以弄清楚古代僵化的鲨鱼如何与现代人有关。

早期鲨鱼

古老鲨鱼法鲁木属falcatus的化石
脚长期灭虫Falcatus falcatus.在早期的石炭系期间住在3.25亿年前。 (Richard Lund和Eileen D. Grogan)

不太了解最早的鲨鱼。这是不可能告诉最早的已知鲨鱼(命名evertolepis.)仅仅基于4.2亿年前留下的尺度,远低于4亿岁的鲨鱼命名Leonodus由双子牙齿识别。他们可能是小沿海或淡水鱼。我们知道他们居住了一个非常不同的世界,而不是我们所知道的世界。该土地的形状甚至看起来不同400万年前:只有两大大陆,劳拉西亚和吉隆隆兰,周围环绕着一个温暖的浅海。

化石记录告诉我们,在3.7亿年前,古鲨会被今天认识的鲨鱼认可。cladoselache.鲨鱼虽然四英尺长,但与头部底部有嘴巴的现代鲨鱼不同,这只鲨鱼的嘴巴在前面。在新鲜和盐水中发现了许多其他古老的鲨鱼种,在数百万年中发展起来并幸存了四个大众灭绝事件。在每次大规模灭绝之后,许多鲨鱼种都死了,但在下一个大规模灭绝之前,幸存下来的人继续活着进一步发展。

在石炭系时期(360至2.26亿年前),鲨鱼多样性蓬勃发展。出于这个原因,有时称为鲨鱼的黄金时代。到期,海洋中45个鲨鱼游泳池 - 导致一些奇怪的动物。雄性的雄性灭绝的物种Falcatus falcatus.六英寸长,每个人都有一个奇怪的剑,伴随着它的头部。一个化石在交配的行为中保留了一条这些鲨鱼,较大的女性通过头脊柱抓住男性。在灭绝的情况下发现了另一个奇怪的头附件高伤这是一条两英尺长的鲨鱼,有着铁砧状的背鳍Helicoprion,一个古老的鲨鱼,嘴里有一个牙齿的牙齿,就像一个嗡嗡声。但所有好事都必须结束:251亿年前,地球历史上最大的灭绝活动(称为二叠纪 - 三叠纪灭绝事件)摧毁了这个星球上所有生活物种的95%,其中包括许多这些奇怪的鲨鱼。

第一个统治鲨鱼

来自史密森尼的Squalicorax鲨鱼化石
squalicorax.鲨鱼长达7000万年前。它们的长度通常为七英尺,使它们比许多海上爬行动物更小,如Mosasaurs和奔跑者,当时统治了大海。 (史密森学会迈克尔·布雷特-苏尔曼)

只有几个鱼类食物的大型海洋捕食者,如鲨鱼幸存下来的二叠纪灭绝。但随着海洋康复,他们也是如此。射线炸鱼开始填满海洋,适应不同的栖息地。与他们一起,他们的掠夺者也在演变。

在侏罗纪(208至1.44亿年前)和白垩纪(145至66亿年前)时期,海上爬行动物喜欢什么,像Ichthyosaurs,Mosasaurs和PlesioRs统治着海洋 - 以及一些鲨鱼。由中白垩纪,约100万年前,鲨鱼类似于大型,快速游泳的现代鲨鱼开始出现。

2010年,化石遗骸30英尺(10米)鲨鱼ptychodus mortoni.这只8900万年前在海洋中游弋的恐龙是在堪萨斯州被发现的(当时堪萨斯州位于一个巨大的内海之下)。只发现了一个下颚——一个非常大的下颚,上面排列着数百颗扁平的牙齿,有助于它碾碎贝类。因此,尽管它的大小,它可能是一个缓慢移动,生活在海底的鲨鱼。

大约在同一时期生活着金苏鲨(Cretoxyrhina Mantelli.) -一条略小的鲨鱼,长20英尺(6米),但更可怕。金苏鲨是最著名的古代鲨鱼之一,因为古生物学家发现了该物种几乎完整的脊椎化石,以及250颗令人印象深刻的牙齿。它们非常锋利,有6厘米长,很可能用来捕食更大的猎物。在蛇颈龙和沧龙的骨头中发现了ginu的牙齿,这表明它们可能也在追捕小型海洋爬行动物。

另一组鲨鱼被称为乌鸦鲨鱼(squalicorax.)较小,在GINSU的大小约为三分之一。乌鸦鲨很可能喂养已经死亡的动物的清除剂而不是判定为激烈的掠夺者。古生物学家认为这是因为从这个时期的大型动物的骨头被发现覆盖着乌鸦鲨咬伤。

6500万年前的白垩纪-古近纪大灭绝灭绝了恐龙,但没有灭绝鲨鱼。大约80%的鲨鱼、鳐鱼和鳐鱼家族在这次灭绝事件中幸存下来。其中一些幸存下来的鲨鱼就是今天活着的鲨鱼的祖先。

成为现代鲨鱼

化石鲨鱼下颌的特写镜头图象有牙的。
这个化石下巴Carcharodon Hubbelli.它可能是大白鲨的祖先,有222颗牙齿,有些牙齿排成一排,有6颗牙齿那么深。 (杰夫·戈比/佛罗里达自然历史博物馆)

在白垩纪-古近纪大灭绝后的6500万年里,鲨鱼继续进化,成为我们今天看到的多样化的软骨鱼类。

一些现代鲨鱼从白垩纪灭绝事件前有直接祖先。牛鲨鱼的日期返回了1.9亿年前,而蛇状的散落鲨鱼在9500万年前有化石。这并不意味着这些现代动物与古代版本相同;相反,它们肯定会发生在数百万年的生存中。但古生物学家相当肯定,我们的现代鲨鱼与化石已知的灭绝亲属直接相关。

山体鲨(amlniformes) - 达到伟大的白色,mako和扫链鲨鱼,其中 - 也可以将它们的谱系追溯到白垩纪中。但古生物学家没有良好的意识,古老的鲨鱼物种演变成现代伐木鲨。他们的古代祖先留下了许多僵化的牙齿,但没有一种简单的方法,无需更多由僵化的骷髅提供的信息。一个众所周知的现代鹰嘴鲨的灭绝亲属是Megalodon(Carcharodon Megalodon.),超过50英尺长,七英寸牙齿长,寿命为1600万年前。(它灭绝了1.6亿年前。)多年来,一些科学家认为梅戈蒙是大白鲨的祖先 - 但是大白鲨与现代灰鲭鲨的祖先关系更近。很可能是梅戈蒙和巨大的白鲨,甚至共存,梅戈蒙主要喂养鲸鱼和伟大的印章。

鲨鱼的一个显著特征是大型滤食性动物分别进化了多次。在6500万到3500万年前,一些鲨鱼从捕食动物进化到过滤水中微小的浮游生物作为食物。现代地毯鲨的祖先进化成了鲸鲨(Rhincodon Typus.我们今天看到了,而鲭鱼的两个古代祖先演变成晒太阳鲨(Cetorhinus Maximus)和梅尔茅斯鲨鱼(Megachasma Pelagios.)。

最近进化的鲨鱼家族是哈默鲨鱼(sphyrnidae.),最早出现于5000万到3500万年前。

生态与行为

分布

一条鲸鲨在水里游泳。
多亏了电子标签,研究人员发现了鲸鲨的一些秘密。 (Flickr用户Paul Cowell.

鲨鱼遍布世界各地,从浅水到海洋的最深处。有些物种长途迁徙,在不同的地方迁徙,以繁殖和寻找最好的食物来源。其中一些迁移相当容易跟踪。例如,每年冬天在佛罗里达,Blacktip鲨鱼从开阔的海洋到岸边他们伴侣和品种的地方。成千上万这些鲨鱼立即迁移,靠近岸,让人们发现他们和科学家们要研究它们。

但是迁徙到离岸很远的鲨鱼和单独移动的鲨鱼更难追踪。为了弥补这一点,科学家们正在使用标记和跟踪技术来了解它们的运动。他们通常会在鲨鱼的背部放置一个计算机化的标签,将其GPS定位信息发送给陆地上的科学家。他们发现,大白鲨有更复杂的迁移模式在他们移动时,曾经想过在整个太平洋为了找到食物。新标记和跟踪技术也允许研究人员更好地了解性情温和的鲸鲨以浮游生物为食离开中美洲和南美洲的海岸。尽管如此,新的种群不断被发现,显示我们仍然必须了解所有鲨鱼最大的东西。

几种鲨鱼种也在每天更深和较浅的水之间迁移;这些迁移称为Diel垂直迁移。根据鲨鱼种类,这些日常迁移的距离范围为30至300英尺(数十米)。蓝鲨(Prionace glauca.), 例如,在海洋表面附近度过夜晚(前325英尺或100米),但将潜入1300英尺(400米)的深度 - 偶尔深入为1900英尺(600米) - 以及全天回到表面。在深度之间移动时的最大变化之一是温度。在蓝色鲨鱼研究中,表面的水约79°F(26°C)和约46°F(8°C),在1300英尺(400米) - 这是一个很大的差异!鲨鱼很可能愿意忍受这种寒冷的温度,以便像鱿鱼和八达体一样捕杀深水猎物,然后再回到表面再次升温。其他鲨鱼像较小的斑点轿厢一样(Scyliorhinus canicula.)在更深的水中度过他们的日子(65英尺或20米),但是晚上游到地面-可能是为了保暖。

生命周期和繁殖

生长

一只鲨鱼托儿所在太平洋的泻湖。
一只鲨鱼托儿所在太平洋的泻湖。 (©Thomas Peschak /拯救我们的海)

鲨鱼的寿命并不为人所知,而且不同物种之间的寿命差异很大。科学家们通过计算耳石(耳朵里微小的碳酸钙结构)上的“年轮”来计算大多数鱼类的年龄,就像计算树木的年轮一样。但这对鲨鱼来说并不容易,因为他们的偏靠是一粒沙子的大小因此很难看到。另一种方法是使用类似的“环”来测量鲨鱼椎骨的生长,但环被放置的频率因物种而异,因此这种方法不可靠。

最近,科学家一直在使用新方法确定鲨鱼年龄:通过在20世纪50年代和20世纪60年代留在核弹测试中留下的鲨鱼椎骨中发现的radiocarbon时间戳。使用这种方法,他们发现鲨鱼可能远远超过先前的想法。例如,最古老的男性大白鲨是70岁而且最古老的女性是40岁。这比以前约20年的估计长得多。同样,沙虎鲨(金牛座Carcharias.) 是发现长达40年这比预期的要长11年。

鲨鱼慢慢成长,成熟,只有少数年轻人繁殖。与大多数骨鱼不同,他们在出生时产生了很多少数高度发达的年轻人,而不是释放大量卵,这些卵具有高概率的缺陷。由于这些特征,鲨鱼特别容易受到过度捕捞。(见“钓鱼鲨鱼')

交配

日落时分,一只雄性锤头鲨在巴哈马群岛的水面下游动。
日落时分,一只雄性锤头鲨在巴哈马群岛的水面下游动。 (©Brian Skerry,www.brianskerry.com)

所有的鲨鱼都是通过内部受精来繁殖后代的。雄性鲨鱼没有阴茎。它的腹部后部有两个钩,与腹鳍相连,它把这个钩插入雌性鲨鱼体内,以便将精子输送给她的卵子。我们对鲨鱼如何交配的细节了解不多,因为在这种行为中被捕获的鲨鱼并不多。通常,雄鲨一次只会使用一个爪子,这取决于它们的位置(尽管有些鲨鱼可能同时使用两个爪子)。有时它们会并排交配,有时雌性会倒立。

雌性鲨鱼可以储存雄性精子,以便在繁殖时机不成熟时使卵子受精。鲨鱼内部也有一些无性繁殖的例子,这种现象被称为孤雌生殖。这种情况发生在俘虏的女鲨鱼从男性孤立的鲨鱼小狗。科学家们认为,这可能是在雄性不在场的情况下繁殖后代的最后一次尝试,而且这种情况在野外可能不经常发生。

沉思

竹鲨在厚厚的蛋壳中生长。即使在蛋壳内,胚胎鲨会感觉到附近的捕食者,并且在响应时,停止所有鳃运动并保持静止下雷达滑动。
竹鲨在厚厚的蛋壳中生长。即使在蛋壳内,胚胎鲨会感觉到附近的捕食者,并且在响应时,停止所有鳃运动并保持静止下雷达滑动。 (Flickr用户忒勒马科斯)

一旦雌性鲨鱼有了受精卵,幼鲨可以通过三种不同的方式出生,这取决于物种。

viviparity是一只鲨鱼在内部滋养她生长的鲨鱼胚胎,并生下一个全功能的活小狗。这些鲨鱼种,就像锤头(sphyrnidae.),维持胎盘与胚胎的联系,类似于人类。

胎盘胎生,也称卵胎生,没有胎盘联系。这是鲨鱼最常见的繁殖方式,卵胎生发生在卵还在母体内孵化的时候。一旦孵化出来,胚胎从卵黄的残余部分、母体子宫中的营养液中获得营养,有时还从子宫中消耗其他的鸡蛋中获得营养。沙虎鲨(金牛座Carcharias.)实际上会在子宫里吃兄弟姐妹。女沙虎鲨经常与几个不同的男性伴侣,从许多父亲那里生产鲨鱼幼仔的垃圾。研究人员认为较大的鲨鱼将消耗较小的兄弟姐妹这与防止竞争不一样密切相关。

其他鲨鱼物种释放出一种蛋壳,其中开发的胚胎从卵黄中获得营养素。这称为卵巢。通常鲨鱼生活在海底上,就像斯威尔斯库克一样(头孢菌杨疗程),令人厌恶。它们将蛋壳连接到岩石或其他硬表面上,或将其楔入沙质底部或岩石区域的安全点。太平洋白冰鞋将在水热通风口温暖附近附着蛋外壳,可能是一种方式加快孵化过程。大多数鲨鱼的卵囊是一种透明的棕色皮革,两侧有缝隙,可以让水通过,以补充囊内的氧气。小鲨鱼四处游动,帮助促进水的流动,一旦卵黄囊中的营养物质消耗殆尽,小鲨鱼就会从箱子里出来自谋生路。这种空蛋盒经常会被冲上海滩,被称为“美人鱼钱包”。

在食物网上

喂食

在猫海岛,巴哈马附近的海洋白色提示鲨鱼。
在猫海岛,巴哈马附近的海洋白色提示鲨鱼。 (佛罗里达州奥斯汀Gallagher)

你可以找到一只关于任何东西的鲨鱼:鲸鲨是海中最大的鱼,只吃小浮游生物,而Bonnethead鲨鱼从海草,一种水下植物中获得了一些营养。老虎鲨已经曾经在他们的胃里发现牌照和钉子。但大多数鲨鱼都是食肉和吃的动物,从甲壳类动物(如螃蟹)到鱿鱼,鱼和海洋哺乳动物等海豹和海狮。一些鲨鱼甚至被发现了巨大的鱿鱼喙在他们的肚子里!!

然而,许多鲨鱼制定了有助于捕捉其猎物的具体机制。一些底部住宅鲨鱼喜欢Wobbegongs.(也被称为地毯鲨)隐藏并伏击它们的猎物,用小嘴巴吮吸它们。有些鲨鱼整个吞下猎物,但也有些鲨鱼依靠非常锋利的牙齿来分解食物——尤其是比它们大的食物。长尾鲨(alopias属)有一个漫长的锥形尾巴,是一个拍摄的鱼类,令他们震惊,抢用餐。Whitetip ref shark(三合一奥比斯勒斯)倾向于单独捕猎,有时将其猎物追逐到裂缝中并用身体密封出口。锯桅帆船与此同时,从他们的锯子的鼻子中获取他们的名字,用于从海底和令人震惊的鱼来刮掉无脊椎动物。

饼干刀鲨(Isistius Brasiliensis.)是一个特别不寻常的情况。虽然它的名字似乎是一个布偶,但这鲨鱼实际上是一个非常令人恐惧的生物,使大量的圆形饼干切割物咬出在金枪鱼,鲸鱼,海豚和密封等动物中。他们潜入并吸入较大的动物和扭过来咬一口肉使用他们的下排锋利的牙齿和舌般的斜纹。

还有一些大型种类的鲨鱼以浮游生物为食。姥鲨、大嘴鲨和鲸鲨都以这种微小的甲壳类动物为食。它们的牙齿很小,腮上的修饰像筛子一样捕捉浮游生物,这样它们就可以大口吞下它们。

虽然科学家们还没有找到一种真正的素食鲨鱼,但宽头鲨吃大量的绿叶蔬菜。作为海草草地的居民,鲨鱼以螃蟹、虾和鱼为食,在这个过程中,它们也会吞食海草。超过一半的鲨鱼饮食是海草,它们与海龟的海龟吸收营养素是高效的,这是一种几乎完全是食草的动物。

鲨鱼的掠夺

被渔网捕获的死鲨鱼。
死鲨在南非的网中捕获。 (©Thomas Peschak,拯救我们的海)

除了其他鲨鱼外,大鲨鱼几乎没有天敌,尽管一些幼年小鲨鱼被鸟类和大鱼吃掉。鲨鱼主要是被人类有意或无意地作为附带捕获物杀死的。由于鲨鱼生长缓慢和繁殖速度较低,人类捕杀鲨鱼的速度正在危及全世界的鲨鱼种群和生态系统。欧宝体育稳不稳(见“保护')

保护

钓鱼鲨鱼

每年为他们的背鳍捕获数百万鲨鱼,这些鳍是鲨鱼鳍汤的裁护。像鲨鱼这样的顶级掠食者对维持生物多样性很重要,并且他们的去除可以通过生态系统具有纹波效应。
每年为他们的背鳍捕获数百万鲨鱼,这些鳍是鲨鱼鳍汤的裁护。像鲨鱼这样的顶级掠食者对维持生物多样性很重要,并且他们的去除可以通过生态系统具有纹波效应。 (Fiona Ayerst / Marine Photobank)

据估计,每年杀死1亿鲨鱼由商业和娱乐渔业。直到最近,渔民和政府没有保持官方鲨鱼捕获的非常好的曲目。他们通过物种报告鲨鱼捕获,他们将所有鲨鱼一起报告甚至将鲨鱼和光线分组。这使得很难知道历史上有多少鲨鱼。无论如何,今天科学家估计了这一点四分之一的鲨鱼物种,以及它们的近亲鳐鱼和客迈拉鲨正面临灭绝的威胁根据国际自然保护联盟(IUCN)红色名录的标准。

鲨鱼特别容易被过度捕捞。与其他鱼类相比,它们生长缓慢,繁殖较晚,而且不会一次生育很多后代。综合这些特征,当它们被捕捞或以其他方式以如此快的速度被杀死时,它们补充种群的速度很慢。2005年的一项比较鲨鱼和硬骨鱼类的研究发现,鲨鱼的灭绝风险是硬骨鱼类的两倍。

在陷入吉特网之后,一只矮小的鲨鱼被杀。
在陷入吉特网之后,一只矮小的鲨鱼被杀。 (Brian Skerry)

有些鲨鱼被捕捞捕获鲨鱼特别抓住。然而,并非所有人都被故意陷入困境。鲨鱼经常被抓住为兼捕 - 这意味着,渔民试图捕捉不同种类的鱼类,他们也意外地抓住了鲨鱼。一些更大的开放的海洋游泳鲨被瞄准箭鱼或金枪鱼等大鱼的延绳钓渔业。例如,大鲨鱼丰富减少了21%20世纪50年代开始工业化捕鱼后,在太平洋热带地区的捕捞活动就开始了。生活在海底附近的90%的板鳃动物(鲨鱼、鳐鱼和鳐鱼)特别容易受到渔场在海底拖网捕鱼的影响。这会极大地改变当地鲨鱼的数量。例如,在1972年到2002年之间,在墨西哥湾开始捕虾之后,一些浅水鲨鱼和鳐鱼种群出现了下降高达99%。如此巨大的变化不仅仅影响鲨鱼,而且影响他们的猎物和其余的生态系统。(参见“生态系统效应”)

今天,鳍是鲨鱼最有价值的部分。世界各地的目标鲨鱼鳍渔业正在交易大致的鳍每年有1到2.73亿只鲨鱼(根据2013年估计)。驾驶这一贸易是亚洲鲨鱼鳍汤的需求和消费。历史上,鲨鱼鳍汤仅适用于最富有的人,但随着中产阶级的成长,它已成为一个更加主流的菜单项。一些用于使这汤的鲨鱼鳍被切断并在他们来自的鲨鱼和鲨鱼旁的市场上销售。但许多人被切断了活鲨,然后将其扔回海洋(为了节省更多有价值的鳍)淹没 -被称为鲨鱼献祭的练习。这种做法越来越被视为残忍和浪费,世界各地的法规正在生效,以结束鲨鱼献身。(见下面的“鲨鱼保护”)

生态系统效果

灰色礁鲨是太平洋珊瑚礁中最通用和最坚韧的掠夺者之一,但它们也是最脆弱的物种之一,因为它们受到鲨鱼芬动这样的浪费渔业实践的威胁。
灰色礁鲨是太平洋珊瑚礁中最通用和最坚韧的掠夺者之一,但它们也是最脆弱的物种之一,因为它们受到鲨鱼芬动这样的浪费渔业实践的威胁。 (Mark J. A. Vermeij)

鲨鱼在它们的生态系统中扮演着重要的角色,无论它们的体型大小。欧宝体育稳不稳大型掠食性鲨鱼需要很多食物。因此,移除太多的大型鲨鱼会对其猎物的数量产生连锁反应:如果你移除鲨鱼,太多的猎物能够生存下来,然后这些猎物就会彼此(和其他动物)争夺食物,改变食物网。

可能受到鲨鱼去除影响的猎物类型之一是较小的鲨鱼和光线。通常,大鲨鱼是唯一吃小鲨鱼的动物之一。所以当大鲨鱼被过度采集时,研究人员有时会看到一个增加在较小的鲨鱼人口中。例如,随着大鲨鱼在20世纪70年代的渔业中从新英格兰的海岸移除,角鲨的捕获量实际上增加了五倍进入20世纪80年代后期。这表明一旦他们的掠夺者消失,鲨鱼就能茁壮成长。但随后,由于渔业以较高的速度追踪盗士,他们的人口依次掉落。

大鲨鱼也普遍捕食海龟,海鸟和海洋哺乳动物;事实上,鲨鱼是大型海洋哺乳动物的一些掠食者。因此,他们的存在或不存在可能对猎物群体产生很大的影响。例如,鲨鱼湾的老虎鲨的存在,例如,改变海龟,海豚和儒艮的行为即使食物充足,它们也会避开鲨鱼出没的水域。

鲨鱼数肯定减少的一个地方是世界各地的沿海珊瑚礁。远离人类住区的健康珊瑚礁有很多鲨鱼——远远超过陆地上的顶级捕食者狮子。但是当人类搬进来,鲨鱼就会消失,除非它们受到保护。最近的一项研究发现,在太平洋岛屿上,鲨鱼的密度只有没有人类居住的区域的3- 10%。因为人类住在珊瑚礁附近这么久,所以很难知道这些生态系统应该看起来像一个健康的鲨鱼 - 因此,鲨鱼的去除是什么效果。欧宝体育稳不稳最近对远程无人居住的岛屿的研究表明顶部鲨鱼捕食者数量超过他们的猎物在某些情况下,珊瑚礁的生物量占50%到80% !它们能够保持这个比例是因为能量能快速地向食物链上游转移。

鲨鱼保护

鲨鱼的水下照片
Blacktip Reef Sharks在南线岛屿的千禧环礁泻湖中聚集。 (Enric Sala /国家地理)

由于过度捕捞,鲨鱼的数量几十年来一直处于困境。2009年,国际自然保护联盟(IUCN)的鲨鱼专家组发布了一份报告审查了64种开阔的海洋鲨鱼和光线的状态发现32%受到灭绝的威胁。该报告呼吁各国政府通过基于科学的捕获限制,结束鲨鱼融资和改善监测和研究等鲨鱼的保护。

在美国水域中,鲨鱼芬动自2000年以来被禁止当鲨鱼融入禁止法案时被禁止。法律表示,没有相应的鲨鱼身体在美国岸边的200英里范围内,渔船无法运输或拥有鲨鱼鳍。鳍可以与船上的动物分开,但尸体也必须保持在船上。但是,在立法中有几种漏洞,让人们在非渔船上转移鳍,并且没有解决鳍的销售和贸易。

这项法律也很难执行。例如,监管机构通常会通过鱼翅转化率来确保渔民不会违反这类法律。测量鱼翅的重量,并与其他鲨鱼的重量进行比较;如果鱼翅的重量超过了一个确定的比例,那么我们就可以推测,非法捕捞鱼翅的行为正在发生。(根据《禁止鱼翅法》,鱼翅转化率为5%。)但这种方法可能难以执行(PDF)因为翅片重量与体重的比例在鲨鱼种中变化。因此,非法渔民有时能够伪造鳍比,在水中留下一些鲨鱼身体,同时愚弄监管机构。

2011年,鲨鱼保护法案签署了法律。这一法案在鲨鱼融合禁令行为中封闭漏洞,禁止鲨鱼献身,翅片的占有或转移以及任何鲨鱼的着陆没有翅片“自然附加”。(附属的“翅片”法规适用于美国水域的所有鲨鱼除外平滑的鲨鱼,在不同的规定下商业捕捞在美国东海岸)然而,《鲨鱼保护法案》并没有管理任何鱼翅的交易。夏威夷是美国第一个禁止拥有、销售和贸易鱼翅的州,其他几个州也很快效仿。目前有9个州有这些法律:夏威夷、加利福尼亚、俄勒冈、华盛顿、伊利诺斯、马里兰、特拉华州、纽约和麻萨诸塞州

从渔夫用刀子举行的扇形锤头鲨鱼的新近切的背鳍。
渔民从扇形锤头鲨鱼(Sphyrna Lewini)持有一条新鲜切割的背鳍。每年,人类估计估计有1亿鲨鱼。以大量删除鲨鱼可能具有扭曲效果,将整个生态系统丢失不平衡。欧宝体育稳不稳 (©Jeff Rotman / Jeffrotman.com)

除了在美国联邦和州法律的芬育禁令外,鲨鱼人口在国家海洋渔业服务中在区域渔业管理计划下管理。这些计划反映了研究结果,人口评估和与渔民一起工作。另外,两个人口扇形锤头鲨是在美国濒临灭绝的物种法下列出的2014年7月,使其成为根据法律保护的第一个鲨鱼。

减少意外捕获的鲨鱼作为附带捕获物也是一个重要目标。例如,在加州,近海刺网的禁令降低了鲨鱼的死亡率。同样,改变鱼钩和钓鱼线的设计,使鲨鱼更容易逃脱,提高了它们被误捕后的生存能力。

因为鲨鱼漫游广泛而不坚持一个国家的海岸线,各种国际机构也在鲨鱼保护中发挥作用。1994年,“濒危野生动物群和植物群(CITES)的国际贸易公约”建议联合国的粮食和农业组织(粮农组织)建立了一种在鲨鱼上维持生物和贸易数据的方法,以抑制其过度的过度。这导致了鲨鱼保护和管理的国际行动计划,由粮农组织领导,并于1999年在一系列与鲨鱼专家的讲习班后实施。作为联合国派对的国家广告参加了国际行动计划。CITETS还列出了在其附录II下的晒太阳鲨,鲸鲨和大白鲨,该款II规定了他们的贸易来保护受威胁物种。2014年9月在附录二中加入了六种更多的鲨鱼和射线物种。区域渔业管理组织,例如西北大西洋渔业组织(NAFO)和国际保护大西洋金枪鱼委员会,管理国际线之间旅行的鱼类。他们在全球17个地理区域中拥有各种鲨鱼缴纳禁令和法规。

世界各地的各国已经采取了措施以捕捞法规,鲨鱼献禁式禁令,销售和贸易禁令,运输禁令和鲨鱼保护区的形式来保护鲨鱼,允许没有(或有限)鲨鱼捕鱼。帕劳成为第一个在2009年实施鲨鱼圣所的国家,禁止所有鲨鱼捕鱼在其24万平方英里的领海。许多国家纷纷遵循了各种各样的保护。这中国政府将不再在公务场合供应鱼翅汤而且许多酒店和超市已经承诺不销售或服务鲨鱼鳍产品。甚至是一些航空公司公司禁止运输鳍他们的飞机。

你可以在下面的动画地图中看到保护鲨鱼的努力是如何随着时间的推移而扩散的。一些亚洲市场对鱼翅的需求已经下降,而一些鲨鱼的数量正在慢慢开始增加。

此图像是响应视频的帮助镜像。

文化的关系

书籍,电影和媒体

有鲨鱼攻击头条新闻的报纸在南非。
鲨鱼袭击头条新闻在南非。 (©艾莉森Kock,拯救我们的海)

长期以来,人类一直对鲨鱼着迷,在书籍、电影、电视节目和其他媒体中将它们描绘成暴力的人类杀手。在主流媒体上,鲨鱼“袭击”经常成为头条新闻。受欢迎的电影Sharknado我们对鲨鱼的恐惧,尽管数百万鲨鱼每年都被人类杀死,技术上,比起被鲨鱼杀死,你更有可能被自动售货机杀死

但鲨鱼至少没有故意攻击人类。人类经常只是妨碍鲨鱼发现吃饭。当发生这种情况时,一只鲨鱼可能会留下一个未对准的人体皮肤,然后在他们意识到这不是,实际上是他们的猎物名单上的印章或其他项目。

发现频道鲨鱼庆祝活动“鲨鱼周”自1987年成立以来一直在释放出顶部的鲨鱼纪念品和明星。虽然有关于鲨鱼的信息件,但它们在分享可怕鲨鱼故事的大部分生产中心,以及近年来假冒纪录片,使物种延续神话(如“Megalodon:怪物鲨鱼生命”,这表明灭绝的鲨鱼祖先实际上是活着的)。

额外资源

@Whysharksmatter-大卫·希夫曼(David Shiffman)的推特账户,他是研究鲨鱼进食生态和保护的海洋生物学家。

鲨鱼管理在美国。- 从国家海洋和大气管理局(NOAA)的概述

Pelagic Sharks and Rays的保护状况:IUCN鲨鱼专科群体Pelagic Shark Red List Workshop的报告(PDF.

海洋中上层鲨鱼和鳐鱼的全球状况:来自Lenfest海洋项目的新科学分析总结(PDF.

鲨鱼攻击人类的相对风险

鲨鱼和光线的生物学

海怪物:迈克尔J. Everhart深深的史前生物

恶魔鱼:朱丽叶·艾尔本地通过隐藏的鲨鱼世界旅行

世界鲨鱼鲨(普林斯顿野外导游)由Leonard Compagno,Marc Dando和Sarah Fowler

新闻文章

对鲨鱼的鳍汤(华盛顿邮报)厌恶扩大

在他们崩溃之前,鲸鲨数字蓬勃发展(发现新闻)

科学论文

鲨鱼在海洋中拒绝的模式和生态系统后果- Francesco Ferretti, Boris Worm, Gregory L. Britten, Michael R. Heithaus和Heike K. Lotze

Elasmobranchs及其亲属的愿景:21世纪的进展- 汤姆丽西等。(需要的资产)

响应长期和异质人体影响的中间捕食者社区的长期变化- Francesco Ferretti,Giacomo C. Osio,Chris J. Jenkins,Andrew A. Rosenberg&Heike K. Lotze

改变海洋捕食者丰富的级联自上而下的效果 - 朱莉娅K.Baum和Boris Worm(PDF.

话题: 鲨鱼和光线