1975年,斯皮尔伯格导演的电影《大白鲨》不仅引燃观影狂潮,也引起了公众对于深海和鲨鱼的恐惧。到现在,各种鲨鱼仍是惊悚电影的恐慌制造者,但实际上,鲨鱼却是十足的“弱势群体”,因为人类的捕杀,它们的生存岌岌可危。对此,一群科学家决定追逐鲨鱼的“脚步”,结果发现,这群生物不仅是海洋的杀手,它们更是海洋中的“长跑”健将。电影中的大鲨鱼,是不折不扣的“天生杀人王”,嗜血并且冷酷的性情,让它们荣登野外杀手榜第一名,不过事实上,鲨鱼并不主动攻击人类,它们每年攻击人类致死的数量,甚至远低于人类自己制造的家用电器。所以说鲨鱼远没有人们想象那么恐怖。并且鲨鱼作为海洋食物链顶端的生物,它们的一举一动直接反映着海洋的生态状况。在墨西哥湾,就活跃着一批保护鲨鱼的人,他们正在展开一场大规模的追鲨行动。行动队的小组成员每天漂泊在大海上,迎风起航,并且利用多种高科技装备来研究鲨鱼的行为。比如研究人员会想办法把鲨鱼赶进特制的升降台里,然后用升降台将鲨鱼没有伤害低拉出水面,再对它们进行研究。到如今,行动队已经追踪了数千条鲨鱼,发现这些曾让人谈之色变的海洋杀手,其实并不是像电影中那样,只会蜗居在某个海域伺机而动。他们同样是为了食物可以满世界跑的长跑健将。从卫星图上可以看到,这条鲨鱼的足迹遍布大半个大西洋。而鲨鱼们每个月游个1600公里去追逐食物也是常有的事。人类哲学中的三大难题在鲨鱼面前迎刃而解。它是谁?海洋杀手。它从哪来?海洋深处。它要干嘛?追逐食物。与研究鲨鱼同样重要的,就是保护这些海洋动物。鲨鱼是“天生杀人王”吗?如果鲨鱼会说话,估计得对人类说一句,“不敢当不敢当”。冷血杀手的背后,是一条健康完整的海洋生物链,这根链条上少了谁都不行,因为海洋生物链一旦受损,最受伤的也还是人类。
科技日报北京7月23日电 (实习记者龙云)22日发表在《自然》杂志上的一项对全球近20%珊瑚礁区域的调查显示,鲨鱼已在部分海域“功能性灭绝”,这是自有记录以来珊瑚礁鲨面临的最大的一次数量锐减事件。美国佛罗里达国际大学的海洋生物学家迈克·海特豪斯和戴米安·查普曼在5年前开始一项名为Global FinPrint的合作研究,旨在以标准化方式调查世界上所有的礁鲨(该物种比漫游公海的鲨鱼更易发现)。在五年的时间里,该团队对371个热带珊瑚礁群进行了调查,拍摄并分析了超过18000小时的视频。该研究表明,人口密度大、治理不善和过度捕捞共同导致了海洋中的“顶级捕食者”在8个国家的水域“功能性灭绝”。石溪大学的海洋生物学家艾伦·皮基奇(未参与该项目)表示:“该项目是迄今对鲨鱼数量最全面的研究。”他表示,这些发现支持了渔业在许多地区导致珊瑚礁鲨数量严重减少的结论。和其它大型动物一样,鲨鱼很容易受到过度捕捞的影响,因为它们生长缓慢,后代不多。然而,珊瑚礁鲨在其他一些区域(如巴哈马、英属西印度群岛、法属波利尼西亚等)数量却很丰富,这表明人为措施干预有效。通常这些国家和区域都有鲨鱼保护区。巴哈马禁止捕捞鲨鱼政策已实施30年,此举在保持珊瑚礁鲨种群方面非常有效。另一项有效措施是规范捕鱼行为。除了这些鲨鱼保护策略外,研究人员分析表明,科学的捕鱼管理措施在某些地区可能发挥更大作用。例如,在英属西印度群岛,采用锁定特定鱼类的渔具而非长线渔具会使鲨鱼免于被捕捞。Global FinPrint项目已经结束,研究人员计划使用收集的数据研究鲨鱼的生态作用和它们灭绝后珊瑚礁生态系统的状况。目前,该类数据已经用于监测各类鲨鱼物种的保护现状。本文来自:科技日报
长着“齿轮”的鲨鱼,科学家研究上百年,终于知道它是哪个部位了!齿轮是我们现实生活当中比较常见的一种装置,比如说自行车里面的链条和缝纫机里面都有齿轮的存在。如果一个齿轮的边角比较锋利,那么它们在转动的过程当中可以切割任何一种物体。在我们的印象当中,使用这种装置是人类所创造出来的,但是科学家却在一个生物的体内发现了齿轮这种装置。它来自一个一块特殊的化石。这块化石的发现是在100多年前的乌拉尔山脉上,通过图片也可以清晰看得出在这个化石的中间,有一个明显的螺旋状的物体,在经过了科学家的鉴定之后,发现它并不是来自于植物,而是来自于动物身体上的某一个部位,在最开始的时候。他们认为这个化石可能是鹦鹉螺或者与其相似的一些生物。然而他们在随后的100多年的时间内又发现了越来越多的螺旋状化石,这些古生物学家和科学家们才意识到,这可能并不是普通的生物,这或许是一种史前的鲨鱼。通过研究史前鲨鱼的结构,科学家们得知,鲨鱼的骨骼大部分都是由一些软骨构成的,这可能为它们形成类似的螺旋状的部位提供了更多的可能性,至于这个螺旋状的物体,在鲨鱼身上的哪些部位,这些鲨鱼又长什么模样,目前都没有准确的解释,在这个螺旋状的结构被发现之后的100年时间里,科学家一直研究螺旋状的具体位置。有科学家的观点认为,这个螺旋状的物体可能是位于它的背部,是一种防御性的武器防止其他猎物的攻击,因为这个螺旋状的物体非常的锋利,也有人认为是长在它的颌骨上,为了在大海的深处捕食猎物。在这两种说法当中,后者得到了大部分科学家的认可,将这种鲨鱼称为旋齿鲨。在爱达荷州立的博物馆当中保存了非常多的原始化石,也是最多最完整的,其中最大的标本当中拥有117颗牙齿,可想而知这种鲨鱼的威力有多么巨大。那么为什么会长出这样的牙齿呢?研究人员认为,牙齿脱落之后,后面的牙齿会补齐前面的空缺,这样保证它的牙齿保持紧密排列的状态。然而这种鲨鱼却并不存在这种现象,所以它们新产生的牙齿病,不会导致前面牙齿的脱落,而是不断的向前推动,随着时间的推移就会形成这样的齿轮状的牙齿存在,而为了保证不会伤到自己的嘴巴,它们的这个螺旋状的组织是在嘴的外部的。对此你有怎样的看法呢?
对大多数海滩游客来说,在水中发现鲨鱼通常意味着是时候收拾行装回家了。斯科马尔博士是马萨诸塞州海洋渔业部门的鲨鱼生物学家和休闲渔业项目经理,对于他来说,水中有鲨鱼只是办公室里普通的一天,而且是很美好的一天。斯科玛尔在2018年秋季的主题演讲《大白鲨的秘密生活》(the Secret Life of Jaws)中很高兴地听取了观众的意见,了解到人们对鲨鱼知之甚少。他还讨论了他和他的团队通过研究世界海洋中鲨鱼行为而开发的运动生态学的新技术。“49%的鲨鱼物种缺乏数据。我们对他们的数量了解不够,无法知道他们是在增长、萎缩,还是有被过度开发的风险。缺乏的是关于生物学、自然史、年龄、生长、繁殖和营养生态学的基本信息。这关系到鲨鱼的栖息地、分布和运动生态学的基本信息。斯科马尔大部分时间都在研究美国马萨诸塞州科德角海岸附近的大白鲨,他的基地。尽管它们臭名昭著,但人们对这种鲨鱼的运动生态学知之甚少。由于美国东海岸的鳍足动物(海豹、海狮和海象)数量的复苏从斯科马尔在他的分布图上标注鲨鱼的信息来看,鲨鱼存在的区域并不算少,他将这些区域称为“小绿点”。他解释说:“我们对该地区鲨鱼的日常行为模式了解得越多,我们就能更好地为海滩管理者提供如何保护人们安全的建议。”研究人员所知道的关于鲨鱼的大部分信息来自于捕食事件,当这些鱼为了寻找食物或鲨鱼被捕捞或在陆地上的海滩上搁浅。这是一个了解鲨鱼日常生活的一种方式,因为它们有60%的时间都呆在水下深处。为了更多地了解鲨鱼在消失在视线之外时的行为,斯科马尔和他的团队使用声学标签和最近的自动水下航行器(AUVs)来窥探这种神秘的鱼的行踪。以便于人们更好的了解鲨鱼的生活和活动习惯,为保护鲨鱼提供良好的数据基础。
“癌症”对于人类来说很可怕。虽然现在的医疗手段越来越先进,但是彻底治愈癌症的方法还是没有。有科学家却意外发现:鲨鱼竟然不生癌。难道鲨鱼身体有抗癌物质?科学家通过研究却说:这个是谣传。您可知道这是怎么回事?小编这就来为您揭秘:(本文所有图片,全部来自网络,感谢原作者,如侵犯您的权利,请联系本号作者删除。图片与内容无关,请勿对号入座)鲨鱼是大型海洋鱼类。鲨内骨骼完全由软骨组成,常钙化,但无任何真骨头组织,它的牙齿具有硬肌,非常锋利。从古至今,人类对于这种生猛鱼类的研究从没有停止过,比如《本草经集注》曾指出,鲨鱼可用药。在现代,也有很多科学家对鲨鱼进行细致研究,他们发现,鲨体内含有多种生物活性成分,如角鲨烯、黏多糖等等,这些成分似乎都具有很高的研究价值。更让人兴奋的是,有一些海洋生物学家发现:鲨鱼是海洋生物当中没有得过癌症的,这对科研人员对征服癌症的研究来说,无疑是看到了黎明的曙光。不过为了更严谨一些,海洋生物学家又进行了长达25年的实验。在25年中,他们喂养并观察了5000条鲨鱼,也陆陆续续地将这些鲨鱼捕捉起来,紧接着将它们带到实验室,对鲨鱼进行病理解剖研究。最后结果表明:只有1条鲨鱼生有肿瘤,还是良性肿瘤。这场长达25年的严谨实验,结果震惊了很多人,似乎更加证实了一条推测:鲨鱼不会得癌症。既然其他生物会得癌症,为什么鲨鱼就是不得癌症?科研人员又对鲨鱼的躯体进行解剖,并进行提炼,部分专家推测:它的肌肉可以产生一种化学物质,似乎这种化学物质能抑制癌细胞生长,因此不易患癌。这种物质却一直没有被完整提炼出来。后来又有科研人员对鲨鱼的肝脏进行研究,他们发现鲨鱼的肝脏能产生大量的维生素A。而在以往的实验过程中,有人曾用实验证明:“维生素A”有使刚开始癌变的上皮细胞分化、恢复正常细胞的作用。既然维生素A有这么强大的作用,那么,鲨鱼会不会就是因为肝脏,才不会患上癌症的?这个结论一出,马上就引起了各个领域的关注,甚至还有一些医药公司,打算用鲨鱼肝脏入药。之后,又有专家对鲨鱼的骨骼进行研究,他们发现,鲨鱼的骨骼全部由软骨组成。这些软骨组织中,竟然有一种能阻断癌肿周围血管网络的化合物,它能直接断绝癌细胞的供养,这样可以使癌肿萎缩,还能杀死癌细胞。这个发现更加引人关注,科研人员在此基础上,做了一场大型实验。只见实验中的鲨鱼软骨物质,确实完全阻止癌细胞的生长,而且还没有留下副作用,这真的很神奇,简直比牛犊软骨中的抗癌物质还要强10万倍。既然鲨鱼软骨组织有这么强大的抗癌作用,那么,将鲨鱼软骨组织入药,是不是能帮助人类治愈癌症?带着这样的疑惑,美国哈佛大学科学家先将鲨鱼软骨组织提取出来,然后注射在实验的白鼠体内,随着动物一日日的长大,它体内的肿瘤组织竟然一天天减少,鲨鱼软骨素确实能起到抑制白鼠肿瘤血管生成的作用。他又在在猫和狗身上做实验,也取得很好的实验效果,看来,对于动物的实验成功了。科学家们欣喜若狂,他们又找到合适的人类。科研人员将实验成果带出实验室,也把鲨鱼软骨提取物注射到患了癌症的病人身上,没想到,这些患者很快就产生了不适,他们不仅产生了强烈的过敏反应,而且全身红肿,发痒,饭都吃不下去,癌症病患体内的软骨组织,并没有起到任何作用,肿瘤还是一天天长大、扩散,病人一步步接近了死亡,实验结果最终失败。面对着癌症病人的死亡,科研人员们都很伤心,但是,这也给所以科研人员一个提醒:要更努力找到治疗癌症病人的办法。后来,又有专家发现,大象也没有患过癌症。紧接着,这些科研人员们又投身到对大象躯体的研究中了。也许在不久后的某一天,人类真的可以攻克癌症,让更多的癌症病人重获健康。相信随着科技的发展,还有众多科研人员的努力,这一天会很快到来的。文澜海润工作室主编文秀才,本文撰写:特约历史撰稿人:冯豆豆
在我们的地球上,有一种非常古老的生物叫做鲨鱼,它们大约在5亿年前就出现了,比恐龙的诞生还早3亿年左右,可谓是生物中的“骨灰级大佬”。我们对“鲨鱼”这个名字十分熟悉,然而又是十分陌生的,说熟悉是因为大家都知道这种生物,说陌生是因为对它们的了解又是十分有限。世界以目前的知识水平能分辨出的鲨鱼种类至少有440种,在《sharks of the world 》系列书中还记载了500多种,其中有一些种类的体型较大,我们称为大型鲨鱼,下面介绍一些大型鲨鱼,看看有哪些是你之前不认识或不知道的?1、首先登场的是无沟双髻鲨这种鲨鱼外观很独特吧,像一个“T”,它是双髻鲨科双髻鲨属的一种鲨鱼,是最大的双髻鲨,目前记录的最大体长可达6.1米,喜欢捕食蟹,鱿鱼,章鱼,有一定危险性,如果想和它拍照可要采取好安全措施。2、角鳞鲨看到这个名称,是不是感觉有些陌生了?这种鲨鱼被发现于堪萨斯州的晚白垩纪地层,大约在6600万年前灭绝,根据已发现的化石以及牙齿综合推测,此鲨鱼最大体长可达5米,它们也会吃龟、沧龙幼崽与小型类沧龙、乞丐鱼属及其他硬骨鱼和海洋生物。3、剪齿鲨乍一看这个家伙,是不是觉得有点可怕,不过别担心,你永远不会在海里遇到它们,大约在3亿年前就灭绝了,一般的剪齿鲨体型在3米,但是其中的巨剪齿鲨最大可达6米,显然堪比现代大个体大白鲨的块头。另外它嘴里满满都是旧齿和刚长出新齿,下巴也非常怪异,像一把剪刀,由于这种奇怪的构造,古生物学家感到非常困惑它是以何种方式捕获并吞噬猎物的。4、接下来登场的是睡鲨这个鲨鱼外表看起来十分“沧桑”,也许你以为它是史前鲨鱼,其实它是现存的一种大型鲨鱼,睡鲨只是它的外号,真名叫做格陵兰鲨,一般成年个体达到4米以上,目前发现的最大个体长达6.4米,显然体型与大白鲨不相上下。它是一种让人类着迷的鲨鱼,自然状态下能活300-500年,还能在深海生活,而且其捕食能力十分高超,值得生物学家研究。此外还有一种与其类似的鲨鱼,叫太平洋睡鲨,二者习性比较相似。5、锯齿钝吻鲨虽然都是鲨鱼,却各有各自的特色,锯齿钝吻鲨的形象很容易辨别,其实钝吻鲨属是沙条鲛科的属,身体较为庞大,现存的只有一种,全长2.4米及重250公斤,然而锯齿钝吻鲨却比现存的这种大的多,推测其身长最大可达5.5米,在500-600万年前灭绝。6、虎鲨虎鲨大家比较熟悉,是现存的一种大型鲨鱼,因其表面有类似老虎的条纹,同时十分凶猛,故得名为虎鲨。通常成年体的虎鲨体长在4米左右,不过发现的最大个体体长达6米,完全可以和大个体的大白鲨一较高下。7、大白鲨前面我们总拿大白鲨来说事,难道它惹了谁了?我们在此处当然也要请出它。大白鲨可谓鲨鱼中的“网红”,名气最大,也是现存鲨鱼中实力顶级者之一。一般的大白鲨体长在4米左右,也发现了不少达到5米以上的,最大记录在6.5米这样。它的确很强,名气也大,也许你会认为他是现金鲨鱼中最强的,但是客观来说目前还没有证据可以说明它一定是最强的。8、白垩刺甲鲨(金厨鲨)这个鲨鱼的块头已经让现存的掠食性鲨鱼相形见绌,可谓大白鲨的升级版,根据发现的化石资料多方面的研究推测,其于8000万年前灭绝,一般体长可达5米,最大推测达7.6米,可以捕食海中各种鱼类,生物,包括4米的食肉性鱼类剑射鱼,中小型沧龙科等。大型沧龙类往往长到10米以上才能去反捕金厨鲨。9、莫顿翼柱头鲨莫顿翼柱头鲨,这个名字是不是有点莫名其妙?而且外观也比较有特色。这种鲨鱼大约在7000万年前灭绝,生活在浅海里,以厚壳的无脊椎动物为食 。对这种鲨鱼的认识仅可能从挤碎壳的齿化石或是可能已钙化的脊椎得来。一般个体全长在8米左右,莫顿翼柱头鲨最大的椎骨直径为63 mm,颌中段牙齿宽度最大可达33.5mm,以椎骨推算全长要小于11米。根据一块颌骨残骸估算,莫顿翼柱头鲨颌长为1.1米,全长可达13.7米,对它们的研究尚且较少,很多数据还有待确定。10、斜耳齿鲨不要被它的名字给误导了,这个并不是长有斜耳朵的鲨鱼,是一种入门级的巨型鲨鱼,此鲨鱼在白堊紀已經出現了,从白垩纪末期开始,沧龙虽然还在统治地位,但竞争者已露端倪,比如这个长达10米的斜耳齿鲨。早在8200万年前,体长7米的白垩刺甲鲨就让沧龙感到不易对付,斜耳齿鲨对沧龙的压力,我们就可想而知了,研究化石推测,此鲨鱼全盛时期,最大个体可达到12.2米。11、巨齿鲨巨齿鲨的发现另科学家非常惊讶又着迷,原来地球上曾出现过这么大的掠食性鲨鱼,大约在150万-200万年前灭绝。对巨齿鲨的研究相对来说也比较多,客观的来说,推测在其生存年代里,一般的成年巨齿鲨体长应在12-15米,重20-40吨,15米以上算偏大一些的个体,极限推测在18/19米,重60/70吨。同时它还有个堂兄,叫丘布特鲨,比巨齿鲨小一号,大约为12米左右,极限15.2米。12、最后的鲨鱼巨人,鲸鲨鲸鲨是地球上现存的最美丽的鲨鱼之一,又称为温柔的巨人。它们从不袭击人,也没有什么用来捕食的大牙齿,其体长可达10米,最大的记录为12米,也是目前地球上现存体型最大的鲨鱼,可谓最后的鲨鱼巨人。5亿年的生命历史中,鲨鱼诞生了千千万万的种类,人类目前所发现的也许只是它们家族的一角,还有一些大型鲨鱼此处没有一一列出,同时更多的还有待我们去探索发现,文中的这些古今大型鲨鱼大集合,有几个是你之前不认识的呢?
参考消息网2月2日报道 据英国《新科学家》周刊网站1月27日报道,在近半个世纪的时间里,海洋鲨鱼和鳐鱼的数量已经减少了71%,导致研究人员所说的灭绝风险前所未有的增加。根据有关个体物种的地区报告和数据,自然资源保护者多年来一直在就对这种顶级掠食者不可持续的杀戮发出警告,但27日发表的一篇论文首次提出了权威性的全球概览。报道称,这篇论文关注海洋鲨鱼和鳐鱼——那些生活在公海,而不是生活在沿岸浅水中的鲨鱼和鳐鱼——并揭示,在1970年至2018年间,全世界的猎取鱼翅和捕捞活动已导致这些鱼类的数量减少了至少71%。此前的研究已表明,沿海鲨鱼的数量也在减少。这项研究的参与者、加拿大西蒙·弗雷泽大学的内森·帕库罗说:“决策者们不能再忽视鲨鱼和鳐鱼的困境。”报道还称,这一估算来自于世界自然保护联盟濒危物种红色名录上的所有31种海洋鲨鱼和鳐鱼,以及地球生命力指数上的新数据,包括有关渔获量和市场的信息。帕库罗和他的同事们发现,数量的减少首先影响最大物种,然后随着时间推移逐渐影响较小的物种。全球平均数据掩盖了一些地区和物种更严重的减少情况。帕库罗说:“印度洋是最糟糕的海洋。那里几乎没有(渔业)管理。”据报道,远洋白鳍鲨曾经是热带水域最常见的鲨鱼种类。远洋白鳍鲨现在极度濒危,这是野外灭绝前的最后一步。锤头双髻鲨是唯一数量不断增加的鲨鱼种类。位于美国的非营利机构国际护鲨倡导者组织的索尼娅·福德姆说:“这种减少势头甚至连专家都感到震惊,尤其是当与陆生动物统计数据进行比较时。”帕库罗指出,鲨鱼和鳐鱼还处于海洋食物网的顶端,保护它们“对生态系统和经济都非常重要”。报道指出,鲨鱼和鳐鱼尚未注定会灭绝。帕库罗说:“仍然存在解决办法和希望。”他希望出台对最濒危种类彻底的捕鱼禁令以及对其他种类的捕获量限制,类似于对金枪鱼的那种规定。[ 编辑: 曾秀华 ]
新华社北京7月30日新媒体专电 德媒称,据22日公布的一项研究显示,在世界各地的很多珊瑚礁上,鲨鱼正在“功能性灭绝”。据德新社纽约7月23日报道,根据发表在《自然》周刊上的研究结果显示,全球珊瑚礁鲨鱼和鳐鱼调查计划在58个国家调查了371处珊瑚礁,有将近五分之一的珊瑚礁中没有观察到鲨鱼。报道称,虽然这并不意味着在这些珊瑚礁中从来没有鲨鱼,但这意味着这种动物正在“功能性灭绝”——太稀少了,以至于无法在生态系统中发挥它们的正常作用。报道称,它们的减少主要是由于过度捕捞鲨鱼以及破坏性的捕捞方式,比如使用延绳钓和刺网。这项研究的作者们说,消失的礁鲨可能对整个珊瑚礁系统造成可怕的后果,珊瑚礁系统正遭受气候变化的影响。2015年发起的全球珊瑚礁鲨鱼和鳐鱼调查计划使用约1.5万个水下视频系统,用来记录珊瑚礁上的鲨鱼、光线以及其他海洋生物。微软联合创始人保罗·艾伦的家族基金会的主席乔迪·艾伦说:“虽然全球珊瑚礁鲨鱼和鳐鱼调查计划的研究结果表明世界上很多珊瑚礁中鲨鱼有所减少,但这还给我们带来希望的迹象。”她还说:“通过世界范围内首次对礁鲨进行调查收集到的数据,可以为仍然存在的礁鲨制定有意义的长期保护计划提供指导方针。”
想象一下,如果要研究一种我们没法看到它的动物,这听起来是不是很可笑?一般而言,是的。我们对生物学感兴趣,是因为喜欢动物,并喜欢研究他们。然而,像法医调查员在犯罪现场寻找DNA证据,或者医生在病人血液中检测病原体一样,他们发现了生命的存在,却没真正有看到他们。DNA是生命的蓝图。它几乎存在于地球上的每个有机体中,我们通常从组织或血液样本中提取它,并研究它。但是,除此以外,DNA在环境中也是无处不在,动物到处遗留他们的DNA:当他们划伤自己,流口水,撒尿,大便,下蛋,以及当他们死亡的时候。从你的床上,到海洋最深处,环境的每一个角落都充满了“生物尘埃”,大部分是细胞物质,其中含有遗传物质DNA。这就是我们所说的“环境DNA”或“eDNA”。在日益变得快速、准确和廉价的技术支持下,科学家近年来开始对环境中这种微量DNA进行测序。而这种方法甚至已被用来调查广阔的海洋环境。许多海洋动物是大型的,稀有的,难以捉摸的和高度机动性的;鲨鱼就是一个明显的例子。在海洋中,他们构成生物的小部分;他们中的大部分很难被捕获;而且我们人类开始海上活动以来,他们一直与我们发生“冲突”;除了少数例外,他们总是避开我们;由于人类的活动,他们已经面临灭绝的威胁。这就是为什么我们希望通过抽样几瓶海水(以及其中的DNA片段),就能够快速判断鲨鱼的存在,并绘制他们的情况,而不需要进行野外捕捞。研究人员很高兴地发现,这确实是可能的,并且在不同的地理区域可以检测到不同的物种。但受人类影响较大的地区只能检测到鲨鱼是否存在。但是,要真正衡量这种eDNA方法对鲨鱼监测效率,只有在与已建立的、经过验证的方法(如潜水,或者使用水下摄像机进行种群普查)相比较时,才能揭示出来。来自于新喀里多尼亚,法国,澳大利亚和美国的南太平洋群岛的科学家最近进行一次大规模实验,结果令人非常兴奋:几个星期内收集到22个水样,在其中检测到的鲨鱼数量,比花费两年、通过数百次水下相机观测的数量,或者在数十年内进行数千次潜水活动观察到的数量,都还要多。通过环境DNA检测到的近一半鲨鱼,根本无法使用传统方法发现。eDNA可以在大约90%的样本中检测到鲨鱼的存在,但水下摄像头只能发现其中的50%,而潜水员只能发现15%左右。有趣的是,eDNA在原始和受影响的地区的表现都优于其他传统方法。即使在繁忙,嘈杂和个体数量稀少的地区,也发现了鲨鱼的存在;他们曾经被认为在这些区域“灭绝”了。这表明一些“不为人知的多样性”可能存在,其形式为残余个体,或者规模极小的群。同样,eDNA可以揭示正在扩大其范围的新外来物种。所有这些都是好消息。鉴于eDNA采样的速度和效率,科学家可以借此在更短的时间内对大部分海域进行调查,收集大范围区域和栖息地的情况,建立各种环境、各时间的多样性模式。因此,研究人员可以快速建立物种多样性地图,并利用他们来创建预测模型,并确定影响多样性的因素。此外,eDNA检测也适用于其他物种。对于那些制定栖息地保护计划的人来说,这一切都将非常有帮助。环境DNA科学仍在迅速发展。科学家需要借助现有物种的DNA信息创建一个数据库,用于匹配从环境中检索到未知序列。迄今为止,eDNA研究检测到大量无法参考数据相匹配的序列。其中很大一部分可能属于尚未被科学家描述的物种。目前,可用的“DNA标准序列”将不得不设定得更长,因为使用短序列可能无法区分密切相关的物种:例如,黑鳍鲨与灰礁鲨共享一些相同的序列。尽管如此,现有的迹象表明,这种方法可以让我们更进一步了解,和更好地管理地球上最大的生态系统。
科学家们已经弄明白了为什么某些种类的鲨鱼能够吸收海洋中的蓝光,并把蓝光变成浅绿色,使它们看起来会发光。根据《科学》杂志上的一篇新论文,这是因为在鲨鱼皮肤较轻的部位发现了一个小分子代谢物家族。这种现象被称为生物荧光,不要与相关的生物荧光现象混淆。这些不是“黑暗中发光”的鲨鱼。荧光是一种光以较长的波长被吸收和发射的现象。纽约城市大学的戴夫·格鲁伯是这项研究的共同作者,他说:“有一些发光的鲨鱼,有些动物同时具有这两种特性,这让人更加困惑。”“最简单的思考方法是,一些动物能发出自己的光(生物发光),而另一些则能转化光(生物荧光)。”大多数生物发光物种都生长在海洋深处,在所谓的“光区”之下,那里没有来自太阳的光子可以到达,所以动物必须自己发光。格鲁伯说:“生物荧光更多的是一种浅层现象,因为那里有光。”几年前,格鲁伯对研究鲨鱼产生了兴趣,当时他发现,生物荧光在180多种海洋物种中出奇地普遍,其中一些是鲨鱼和黄貂鱼。在此之前,大多数的生物荧光研究都集中在水母和珊瑚上。“关于荧光在珊瑚中的作用有很多争论,但是鲨鱼是一种视觉感官非常强的动物,”gruber说,这是珊瑚绝对缺乏的。当格鲁伯提到生物荧光鲨鱼的存在时,他和克劳福德正在进行另一个项目,这个项目变成了一个共同的激情项目,尽管他们一开始没有资金。发光的绿色最著名的生物荧光机制是绿色荧光蛋白(GFP)。1961年,Osamu Shimomura和Frank Johnson从水母中分离出了这种蛋白质,水母在阳光下呈绿色,在灯泡下呈黄色,在紫外线下呈荧光绿色。(Shimomura因为这项研究获得了2008年诺贝尔化学奖。)绿色荧光蛋白含有一种特殊的发色团,可以吸收和发射光。在发色团上照射紫外线或蓝光会使其吸收能量,变得兴奋,然后以绿光的形式释放出多余的能量。自此,绿色荧光蛋白成为全球研究人员的标准标记工具,使他们能够在细胞水平上研究以前肉眼看不见的生物过程。珊瑚也可以在多种颜色下发出漂亮的荧光,而导致这种现象的蛋白质与绿色荧光蛋白属于同一科。在膨胀鲨鱼(头环文氏体)和链猫鲨(链猫鲨)的皮肤中发现的新化合物与绿色荧光蛋白及其家族蛋白相似,当特定波长的光照射在它们身上(通常是紫外线)时,它们会发出明亮的绿色荧光。“不同之处在于,我们的分子是小的代谢物,而绿色荧光蛋白是一种蛋白质,”耶鲁大学的杰森·克劳福德说。代谢物是在新陈代谢(消化或其他身体化学过程)过程中产生的物质,负责许多身体功能。链猫鲨的齿状结构鲨鱼皮已经很神奇了。任何接触过鲨鱼的人都知道,如果你从头到尾抚摸鲨鱼,它的皮肤会感觉很光滑。然而,反过来看,它就像砂纸一样。这是因为鲨鱼全身都有微小的半透明鳞片,大约0.2毫米大小,被称为“齿状体”(因为它们非常像牙齿),尤其是集中在鲨鱼的两侧和鳍上。它就像鲨鱼的一套盔甲,通过减少阻力使动物更有水动力,就像高尔夫球上的酒窝一样。在这篇最新的论文中研究的两种鲨鱼的皮肤有两种不同的色调:浅色和深色。皮肤较轻的部分含有一种特殊的分子,负责动物的生物荧光。克劳福德说:“它们从太阳那里吸收光线,在不同的海洋深处,它们吸收太阳光的某些波长,然后发射出更长的波长,这样它们看起来就像明亮的绿色。”至少在链猫鲨的例子中,深色的齿状体充当了光波导,将荧光信号沿着它们的体长传导。鲨鱼的视角鲨鱼也能看到这种特定的波长。格鲁伯在2015年进行了一项研究,研究对象是配备有“鲨鱼眼”摄像头的鲨鱼,研究这两种鲨鱼的视觉色素。格鲁伯承认:“我第一次完全被吓坏了。”考虑到像《鲨鱼周》这样的媒体活动不可避免地聚焦于具有攻击性的稀有鲨鱼物种,而大多数人都没有接触过这种动物。“现在我经常和鲨鱼一起游泳,我从不同的角度来看待它们。而且它们可以追溯到4亿年前。和他们一起游泳就像进入过去的入口。”根据格鲁伯的说法,鲨鱼是单色的,这意味着它们只有一种视觉色素(一根杆子)对蓝绿色界面敏感。他说:“杆子通常更适合于光强,用于在弱光条件下观察物体。”“所以鲨鱼很可能在蓝光条件下,也就是光谱的蓝绿色端,能看得很清楚。”海洋主要是一个蓝色的环境,因此发射和检测这种绿色荧光的能力有助于在那个环境中创造更多的对比。克劳福德说:“对它们来说,这是一个完全不同的系统,其他动物不一定能进入。”“他们对世界的看法完全不同,因为他们的皮肤和眼睛可以检测到这些生物荧光特性。想象一下,如果我是亮绿色的,但是只有你能看到我是亮绿色的,而其他人不能。”一旦研究小组分离出这些化合物——利用它们的光谱特性跟踪它们——他们就开始测试它们的其他有用特性。他们发现其中两种新分子也具有抗菌特性。它不是一种特别有效的抗菌药物,迄今为止,他们只在实验室的体外样本中观察到高浓度;这种抗菌活性还需要在现实生活中进行测试。但它在那里的事实引起了格鲁伯的兴趣。他说:“实际上,鲸鱼蜕皮的速度比人类要快得多,这是为了阻止藤壶和其他东西在它们身上生长。”“这是一种鲨鱼,它躺在底泥水界面的底部,那里有很多微生物。不过,它们身上并没有长满藻类之类的东西。”最后,各位读者们有什么感悟呢?欢迎在下方留言评论。