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什么是鲨鱼?咬了就爱了

2021-06-08 18:21

  据说鲨鱼出现在地球上超过四亿年,也有说5亿,甚至6亿年,其实不重要,反正都比比恐龙早多了。

  在我们前面介绍的N每种海洋生物里,它们都有很多人类根本无法想象的“特异功能”,从简单的海绵,海兔,到成群的鳐类,再到庞大的座头鲸。

  但它们的功能数量和种类在鲨鱼面前,都差远了。可以说鲨鱼是集结了无数神奇功能的物种,它这N亿年的进化,几乎每个器官都没闲着,这么多年真没白活。

  如虐狗的嗅觉、浑身是“耳朵”的电感系统、自动更换的牙齿、超极夜视能力等等。这也正是引起无数科学家持续研究的原因。

  不过即便如此,鲨鱼生长很慢,存活率也并不高,从而导致了某些更为极端的竞争态势,比如没有出生的鲨宝宝在妈妈肚子里就开始将同伴咬死,堪称 “子宫恶斗”。

  首先,是个大货。曾经超级大,现在相对小多了,但依然是海洋中无可厚非的霸主。

  而成为霸主肯定不能光靠体型,更得靠无比先进的全方位功能和核心实力。本文12大特点/功能基本概括了鲨鱼的主要特性,当然这里忽略掉了一些相对基本的特性,比如鲨鱼背鳍和胸鳍的特点作用等等。本文会按照下图图示顺序慢慢来说。

  当然,这么牛X的鲨鱼,文章肯定短不了(是太长了,小编抱哭....好几次)。12处特别“功能”,下文介绍根据图中序号一一对应。

  生活在陆地上的动物,之所以要眨眼睛,是为了让眼皮给眼球带去水分,如果没有水分,眼睛就会干涩。而鱼类生活在水里,就不用眼皮给增加水分了,经过亿万年的进化,渐渐的鱼就没有眼皮了。

  很多人看到鱼在“眨眼睛”,其实它们在转动眼球而已。但是,鲨鱼很特殊,它大概是唯一有“眼皮”的鱼类。

  准确说这种眼皮叫做“瞬膜”,主要作用是为了在近距离碰撞时,能够保护眼睛。毕竟人家眼睛老大了!

  后面会说到鲨鱼的很多超级功能,比如电感,震动感,超级嗅觉等等,所以很多人都认为鲨鱼的视力应该处于比较弱势的状态,甚至觉得两个硕大的眼睛就是摆设。实际上,鲨鱼的眼睛和人类有着几乎一模一样结构,有角膜,晶状体,瞳孔和虹膜。

  而且在视网膜上也有视杆和视锥(起到感光器的作用),这意味着鲨鱼可以很好的聚焦图像。同时鲨鱼也能看见色彩,只是没有色觉处理细胞,所以只能是单色的,只不过不知道是哪种颜色。

  甚至也会和人类一样,根据光线瞳孔可以放大和缩小,这是很多鱼都无法做到的。鲨鱼眼睛根据光线,瞳孔也会进行变化,与猫科动物类似

  类似瞄瞄的眼睛,视网膜后面有一层独特的反射层,叫做反光膜(tapetum lucidum),可以将接收到的光线二次反射给视网膜,从而增强了弱光视力。

  鲨鱼眼睛反光膜功能示意,通过二次反射,增强了识别性。这个画面是不是很熟悉,这就是拥有反光膜的眼睛被

  所以鲨鱼大部分时候会选择傍晚或者清晨时候捕猎,因为这是大部分鱼类看不清,但它们确可以看清猎物的时候。

  这么迷你的小洞,功能肯定弱一些,它们只能感知10~800赫兹的低频声音,按照人类的标准,这只能算是振动,基本不能称为声音。所以,鲨鱼的耳朵作为平衡器官,主要用来帮助判别方位。不过鲨鱼身体两边拥有分布全身的体侧线系统(Laterl Line),这个系统由遍布全身的微小毛孔组成,每个毛孔内都有纤毛,当水流经过时,会带动纤毛,鲨鱼就能感受到振动和压力。所有小孔一起工作时,鲨鱼就变成了一个系统性的振动探测器,就好像浑身是耳朵一样,但可以帮助鲨鱼在黑暗的环境中捕猎。

  在进化过程中,这种压力感受系统,其实是很有效的补充了听觉的弱项,很多海洋鱼类也都具备类似的压力感知系统。但是鲨鱼的这种看似微弱的震动探测系统距离超过1.5公里,远超过鲨鱼最为出名的嗅觉系统。

  几乎人人都知道鲨鱼的嗅觉系统很超极,这完全得益于其鼻腔中面积巨大的嗅觉神经末梢,一条1米长的小鲨鱼,其嗅觉神经末梢面积就接近0.5平方米,其比例远远超过了人类,甚至狗狗。稍微仔细看,就会发现鲨鱼的鼻孔面积很大,只不过这么大的鼻子并不能用来呼吸,只能闻气味。

  曾经传说鲨鱼可以闻到几公里外的一滴血,其实有点夸张,这和水深和水流也有关系。

  科学家经过试验得过,大约0.05g的一滴血,溶解在一百万倍的水中,鲨鱼通常可以在400-500米的位置闻到,并作出反应。这样的嗅觉成绩,也绝对虐狗了。鲨鱼还拥有独特的“立体”嗅觉,两个鼻孔可以接受不同的气味,还能判断出不同气味的差异和来源。

  据研究人员实验表示,它们两个鼻孔之间所接收的气味时差在1/10秒~1/2秒之间,这样可以帮助鲨鱼判断食物的方向,当然也包括判断血腥味道的方向。

  不同鲨鱼的食物不同,所以它们的牙齿形状也多种多样的,据观察统计共有八种样式:梳状齿、异型齿、单峰齿、三峰齿、多峰齿、颗粒状齿、铺石状齿、切齿。比如在底栖的小型鲨鱼,一般以吃无脊椎动物为主,牙齿就是利于咀嚼,侧面扁平,整体锋利,但是较小;而以鱼类为食的凶猛鲨鱼,通常都是更为高耸的大尖牙,主要为了咬住湿滑的猎物,防止它们逃脱,然后整个吞下!已经灭绝的巨齿鲨拥有最大的体型和最大的牙齿

  鲨鱼牙齿系统最特别之处,在于它们拥有多排牙齿,不过用来撕咬猎物的只有最外一排牙齿,其余的几排牙齿都密密麻麻,好像都装在传送带一样,留着随时备用。一旦前面正在使用的牙齿坏掉,或者崩裂,后排对应的牙齿就会自动向前移动进行补充。从上图化石和下图的3D模拟建模可以看出,鲨鱼只有第一排牙齿保持垂直状态,用来咬合猎物,其他牙齿只是静静的在后面“排队等待”。好像传送带一般。鲨鱼习惯性的大幅度张嘴咬合,更使得牙齿并不牢固

  能形成这种自动换牙机制的原因,也是因为鲨鱼的牙齿不像人类,是没有齿跟,都是浅嵌在牙龈上,加上其习惯于大幅度的张嘴咬合。看着尖锐无比,都很不牢固。

  鲨鱼除了人类的 视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉,五大感觉外,还有第六感——感电力。

  鲨鱼头部有个能探测到电流的特殊细胞网状系统,上面遍布了大小不同的小孔,这些小孔称为劳伦氏壶腹(Ampullae of Lorenzini),是意大利医生劳伦兹尼在1678年发现并命名。分布在鲨鱼头部的细微点点,就是“劳伦氏壶腹”

  通过这些小孔,鲨鱼可以感知到周围鱼类游动时肌肉产生的微弱电流,甚至是礁石中鱼类心脏跳动引起的电流。不过功能都有两面性,由于这种电流的感知力过于敏感,鲨鱼也会被水中能产生电流的东西搞的糊涂,比如你的相机,摄像机。所以在拍摄喂食鲨鱼的时候,经常会拍到鲨鱼撞镜头的画面。看上去好像鲨鱼要攻击你,其实它们只是被电流搞的很好奇。因为来自相机的电流在它们日常海洋中是非常陌生的。

  大多硬骨鱼类都是一对鳃裂,而鲨鱼都有五对鳃裂(与其近亲鳐类一样),少数鲨鱼有六对甚至七对,主要呼吸时排除水流。

  大众眼中的鲨鱼,比如大白鲨,锤头鲨,牛鲨,虎鲨等等,这种主动 捕食的鲨鱼,它的呼吸方式称为撞击呼吸(ram ventilation)。大概流程就是:撞击海水使其进入嘴里再通过鳃裂排出。这种呼吸方式可以在觅食和捕食过程中,顺便将水吸入,完成呼吸。这样就会更加节省能量。但缺点也很明显,如果停止游动太久的话,很可能会导致淹死。

  另一大类底栖鲨鱼,比如须鲨科的,就比较复古,主要采用的“口腔抽吸”呼吸,用同时用嘴和鳃裂来吸水和排水,这就可以长期爬着不动了,也适合被动式捕食。

  也有些是“撞击呼吸”与“口腔抽吸”同时使用的鲨鱼,比如柠檬鲨,护士鲨,它们就可以暂时停在海底休息。

  鲨鱼虽然表皮硬邦邦,不滑滑,但身体内部却是无比柔软,即使是壮成一大坨的大白鲨和巨大的鲸鲨也是无比柔软的“胖子”,因为鲨鱼内部支撑身体的都是软骨,没有一根硬骨头。

  软骨无论重量还是弹性,都要比硬骨好多了。就好像人类的鼻子和耳朵那种骨骼质感。鲨鱼的软骨骨架,主要集中在前半部分

  所以鲨鱼在活动的过程中,身体异常灵活敏捷的,可以达到各种弯曲度,瞬间做出变化,甚至做出高难度系数动作。

  不过由于身体前半部分集中了大部分的软骨,所以主要的动力来自于尾部,前部主要用来控制和稳定方,几乎不会弯曲。据说鲨鱼能在白垩纪没有灭亡,就是因为其软骨的弹性,更好地缓冲了水压,可以躲避到深海中。

  硬骨鱼们都有一个可以充气的鱼鳔来控制浮力,早期的德国潜水艇就是利用了鱼鳔的原理。

  但很可惜,鲨鱼作为历史太悠久的老大,并没有鱼鳔。一般来说,鲨鱼若不一直游动便会直沉海底,当然有些鲨鱼本身就赖在海底生活的,平时就不怎么动,比如各种须鲨。不过,鲨鱼也进化出了一些辅助浮力功能,特别是它们肝脏都很大,可以起到调节浮力的作用,实现了一部分“鱼鳔”的功能。

  也有些活动范围很广的深海鲨鱼,可以把空气吸入胃中暂时储存,然后通过排除空气来控制浮力。

  鲨鱼大概是生殖方式最多样的鱼类,不同种的鲨鱼会有不一样的繁衍方式,主要有卵生、假胎生、卵胎生,甚至还有无性繁殖。

  人们熟知的大型鲨鱼通常生长缓慢,为了保证繁衍,它们都是卵胎生,比如鲸鲨、大白鲨、长尾鲨就是采卵胎生的方式。

  自然进化出了更加凶残的竞争方式,某些小鲨鱼还在妈妈肚里就开始相互残杀,最后活下来的才能出来。

  体型较小的鲨鱼,由于生长相对比较快,就采用了卵生方式,但不会像其他鱼类一生就是成千上万的卵,鲨鱼即使生卵,也就15~20个左右。 然后需要至少几个月才能孵化出小鲨鱼。

  鲨鱼的卵十分特别,不但个头很大,而且带有厚厚的卵鞘,这使得它们能够附着在岩石或者海藻上,并抵抗捕食者。挂在珊瑚上猫鲨的卵佛氏虎鲨(Horn Shark)是罕见对自己卵表现极端关爱的鲨类,会将自己螺旋状的卵特意放到安全的地方。

  还有少数鲨鱼采用假胎生的方式。假胎生和卵胎生最大的区别是,前者在母体内不仅要依靠暖黄提供营养,还需要母体提供一些营养,而后者则完全依靠暖黄提供营养。比如灰星鲨。

  最后, 科学家已经发发现窄头双髻鲨、黑边鳍真鲨、豹纹鲨等种类都可以靠自己无性繁殖,也是很随性。

  鲨鱼外部看似光滑,没有“鱼鳞”,但如果从显微镜下看,可以看出体表是由无数细小、肉眼不可见的特殊鳞片——盾鳞组成的,形状有点像牙齿。沙纸一般的鲨鱼皮肤

  鲨鱼外部看似光滑,没有“鱼鳞”,但如果从显微镜下看,可以看出体表是由无数细小、肉眼不可见的特殊鳞片——盾鳞组成的,形状有点像牙齿。显微镜下的盾鳞图,很像牙齿

  这些盾鳞坚硬锋利,像瓦片一样规则叠盖在鲨鱼皮上,而且这种鳞片的质地与鲨鱼牙齿结构相同,主要是一种珐琅质组成,手感粗糙而顿挫。不同鲨鱼的“盾鳞”形状也不相同

  也有科学家认为鲨鱼的牙齿就是从这些“盾鳞”发展而来,所以牙齿可以取之不尽。而且鲨鱼如此坚韧的“牙齿”皮肤,在减少阻力方面也非常有效。

  据说鲨鱼是地球上最早的通过两性交配繁殖的动物。在地球上生存了那么久,不仅进化出了那么多“特异功能”,还进化出了两个大“丁丁”!

  鲨鱼的丁丁,准确说叫做“鳍足”(Clasper) ,是由腹鳍内缘进化而来的,具有输送精液的沟,分别位于位于腹部两侧。雄性大白鲨,由腹鳍内缘进化而来的一对大“丁丁”雌性大白鲨,泄殖腔突出的“特殊结节”

  虽然雄性鲨鱼有两个“丁丁”,当然不会一起插入,一般要取决于姿势来定,据观察,通常雄鲨喜欢用远离对方的丁丁插入,可能是距离比较远,方便运动?

  鲨鱼啪啪啪的狂野主要还在于整个过程,从前戏到交配开始,雄鲨为了表示自己对雌鲨的兴趣,就身上各种咬,到处咬。

  有时候还经常激动起来,就咬住不放,远看以为在互残。其实人家在“甜蜜的”啪啪啪啪。

  为了防止被如此激情雄鲨咬坏了,所以大部分成年雌鲨的皮都会比雄鲨更厚,据说 雌性蓝鲨的皮比雄鲨厚一倍,厚度甚至已经超过了牙齿的长度,根本咬不破。

  潜水员们肯定对鲨鱼都有比较客观的认识。都知道人类也根本不在鲨鱼的菜单上,鲨鱼通常也不会攻击人类。

  不过,被鲨鱼所伤还是很可能出现,这种伤未必是主动对你的袭击。通常是在观察鲨鱼,或拍摄鲨鱼时,这里提及注意几点。

  2、虽然鲨鱼视力不错,但水流浑浊的时候和人类意义无效,这时尽量远离鲨鱼,否则浑身湿衣,很容易被误认为食物,比如一头海豹。

  3、鲨鱼开咬攻击之前,都会先触碰潜在猎物,有时候用鼻子,有时候有嘴巴。所以尽量不要让鲨鱼的试探得逞(不要被撞到)。

  4,所有的摄影装备都会发出不同的电流,很容易被鲨鱼过来好奇的撞击镜头,撞击后最好关闭相机。但如果有很多台相机,鲨鱼可能也会转懵逼。

  5、使用闪灯时,不要拍摄鲨鱼腹部和正面头部,鲨鱼会被发出的电流所吸引,过来好奇的撞撞,咬咬。

  关于鲨鱼的帖子文章太多,比如各种关于鲨鱼N个“冷知识”,这些知识冷吗? 对于大众来说可能是,但对于潜水员来说,就算不是“热知识”,也应该是个“温知识”吧。

  热爱大货,热爱鲨鱼的潜水员,就从了解它们开始。本文难免会有疏漏和错误,还请各路大神留言不吝指正。