鯊魚的前世今生

宮乃斌

那是大約4億年前的事了，地球正處在地質(zhì)上的奧陶紀到志留紀，海洋廣布，珊瑚礁林立，氣候炎熱干燥，整個地球上的造山運動十分強烈。就在這種海洋環(huán)境中，從脊索動物中逐漸演化出更高等的脊椎動物，魚類包括最原始的鯊魚——古鯊出現(xiàn)了。于是，鯊魚的前世、當今鯊魚的老祖宗游弋在海洋中，開始了漫長的生命之旅。

前世古鯊

我們的祖先很早就認識了鯊魚。戰(zhàn)國時的《山海經(jīng)》中就有關(guān)于“鮫”的記載。李時珍在《本草綱目·鱗四·鮫魚》中注解說“古曰鮫，今曰鯊，是一類而有數(shù)種也，東南近海諸郡皆有之”，“皮皆有沙，如珍珠斑”。這種描繪相當準確。顧名思義，鯊魚的主要特征之一便是皮膚上帶有齒狀鱗片，叫做皮齒，如同砂紙一般。

當然，三四億年前的鯊魚與它們的現(xiàn)代同類有很多差異。比如，古鯊的嘴和鼻突為圓形，今天的鯊魚則是尖嘴和尖鼻突；古鯊的牙齒平滑、有的無法再生，如今的鯊魚牙齒呈鋸齒狀、定期脫落更新；古鯊的大腦遠較現(xiàn)代的小、背鰭也不如現(xiàn)代的柔韌靈活等等。

目前已知的最古老鯊魚是一種裂口鯊，其化石發(fā)現(xiàn)于美國俄亥俄州的古生代地層中。體長2米，背刺前長有2個背鰭，尾形對稱但骨骼不對稱，牙齒呈磨平狀，距今約4億年。迄今發(fā)現(xiàn)最多的鯊魚化石則是巨齒鯊和大白鯊的牙齒和脊椎。

大白鯊是當今世界上體型最大的鯊魚之一，也是海洋中的“霸主”。但是，在大白鯊之前，海洋中曾經(jīng)有過遠較大白鯊更為“霸氣”的“巨無霸”——巨齒鯊、史前鯖鯊和喜穴鯊。

巨齒鯊出現(xiàn)于何年何月已無法考證。但可以肯定的是，它們滅絕于距今250萬年至200萬年之間。目前發(fā)現(xiàn)其牙齒化石的最大傾斜長度為19.4厘米，因此被命名為巨齒鯊。其體型巨大，牙齒帶有鋸齒紋，中間帶有琺瑯帶。根據(jù)最近幾年的研究，有的科學家認為巨齒鯊是大白鯊的近親，但對該說法的質(zhì)疑不斷。

研究表明，喜穴鯊與巨齒鯊可能源自同一祖先，歷經(jīng)數(shù)千萬年，演變?yōu)楠毩⒌膬芍?。喜穴鯊成年個體長達八九米，分布數(shù)量較少。

史前鯖鯊出現(xiàn)于中新世早期，牙齒窄小，這表示它們那時的體型并不大。但到了中新世中期以后，史前鯖鯊中某些個體的牙齒迅速變得寬大并且邊緣開始出現(xiàn)鋸齒，這就意味著其體型也迅速變大。一般認為，史前鯖鯊和大白鯊均由5000萬年前始新世時期的同一種鯊魚(Isurus Precursor)進化而來。

帶有鋸齒紋的牙齒更為鋒利，有利于以較小的能量切開并撕碎獵物。因此，到了上新世時期，史前鯖鯊中的這些個體終于演化成現(xiàn)今的大白鯊。大白鯊是溫血動物，速度快，勇于與幼巨齒鯊爭奪鯨、豚等鰭腳類食物。幼巨齒鯊不是大白鯊的對手，難以長大成“人”，因而巨齒鯊最終滅絕。大白鯊從而成為海洋中的新“霸主”。

總的來說，鯊魚的進化主要體現(xiàn)在牙齒的形狀、尺寸和可否更換上，至多還包括體型的大小。除此以外，鯊魚與它們的遠古祖先并無太大變化。換句話說，鯊魚早已較好地適應(yīng)了周圍環(huán)境，其隨后的進化策略便是以不變應(yīng)萬變。

家族龐大

上面只是簡要地敘述了最主要的幾種鯊魚的進化。其實鯊魚家族十分龐大，“戶口本”上登記的種類實在很多，很難一一說清其來龍去脈。古鯊有2000多種，幸存到現(xiàn)在的也有8個目、30個科、380余種。

翻看鯊魚家族的“戶口”，其中最主要的8個目及其科、屬、種數(shù)是：六鰓鯊目1科3屬4種，如灰六鰓鯊、哈那鯊；虎鯊目1科1屬8種，如牛頭鯊；鼠鯊目8科20屬48種，如灰鯖，鯊、大白鯊、姥鯊、大嘴鯊；真鯊目7科49屬210種，如雙髻鯊、青鯊、斑星鯊、公牛鯊；角鯊目3科21屬87種，如星鯊、花斑鯊；鋸鯊目1科2屬5種，如六鰓鋸鯊、日本鋸鯊；扁鯊目1科1屬13種，如太平洋扁鯊、硬棘小鯊。另外還有皺鰓鯊1科1屬1種，通常也可以單獨列為1目。上述目錄中，真鯊目的“人丁”最為興旺，獨占了鯊魚種類的56％。

鯊魚的家族成員形形色色，彼此之間差異巨大。目前，鯨鯊是鯊魚中體形最大者，也是全世界魚類中體形最龐大的。鯨鯊的最大個體可達20米以上、重量可達數(shù)十噸。侏儒鯊則是最小的“袖珍”鯊魚，成魚體長僅20～26厘米，體重不足0.46千克。

體征和特性

如前所述，所有鯊魚的共同體征是皮膚上帶有砂紙一般的齒狀鱗片，叫做皮齒。皮齒的結(jié)構(gòu)確實與牙齒類似，齒狀鱗片的威力可想而知——隨便刮蹭一下就會讓你鮮血淋淋。也就是說，鯊魚已經(jīng)“武裝”到了皮膚。

此外，鯊魚還具有下面這些體征和特性：

牙齒取之不盡用之不竭。所有鯊魚的牙齒都定期推陳出新——舊牙定期老化松動并被后面的一排新牙取代。鯊魚的任何一顆牙齒脫落，都會有已經(jīng)長好的備用牙自動補充上來大白鯊一生中要更換數(shù)千乃至1萬多顆牙齒。因此，在其生命中的任何時刻，都有大約1/3的牙齒處于更換過程中。

鯊魚的牙齒不僅數(shù)目眾多，而且強勁有力、鋒利無比。例如，有些鯊魚的牙齒長得利如剃刀，可以用來切割食物；有的牙齒生成鋸齒狀，可以用來撕扯食物；有的牙齒呈扁平臼狀，可以用來壓碎食物外殼和骨頭等。不同種類的鯊魚，其牙齒大小、形狀和功能幾乎都不相同。因此，魚類學家只要從鯊魚牙齒的形狀和大小，就能判別出它是屬于哪個目、屬、科。

可以說，正是鯊魚牙齒的上述特點，造就了其驚人的咬食力。曾有人用藏在魚餌中的金屬咬力器來測定一條體長8英尺鯊魚的咬食力大小，經(jīng)測定得知其咬食壓力每平方英寸高達18噸，在所有海洋動物中是最強有力的，所以有些商輪在航海日志上曾記載過輪船推進器被鯊魚咬彎、船體被鯊魚咬出破洞的事故，也就不稀奇了。

骨架軟中有硬。鯊魚的骨架是由軟骨構(gòu)成的，而非硬骨。但在其骨架的關(guān)鍵部位卻“安裝”著被稱為嵌片的特殊板狀物，能對骨架起加固作用，如同筋板。板狀物十分堅硬，已經(jīng)鈣化。

運動就是生命。最讓鯊魚遺憾的是，它沒有作為“氣囊”使用的魚鰾，也就不能隨意“停”在水中“歇息”。而且鯊魚的比重大于水，所以必須不停游動才能保持浮力，否則便會沉底。

胃口好身體就好。由于鯊魚要不停地游動，需要補充更多的熱量，這就要有一副“鐵”胃口。事實上，大多數(shù)鯊魚確實在不停地吃，尤其喜食海豚、海獅、海龜之類的高脂肪食物。鯊魚的胃口強大，可以膨脹十幾倍以儲藏食物。其胃的內(nèi)壁特別堅韌，很難受到傷害。饑不擇食的時候，鯊魚不分青紅皂白連垃圾也會吞進。據(jù)說曾經(jīng)在亞德里亞海捕到一條鯊魚，腹中竟有三件大衣、一件雨衣和一塊汽車牌

子。然而不太餓的時候，鯊魚也會挑食。吞下不合口味的東西時會吐出來，吃了螃蟹后還會把蟹殼吐出來。

異常敏銳的嗅覺。鯊魚的嗅覺異常靈敏，在水中甚至超過了眾所周知的狗。日本科學家發(fā)現(xiàn)，它們能嗅出水中1ppm(百萬分之一)濃度的血腥味，尤其容易嗅出喜歡或厭惡的氣味；在1萬噸的水中僅僅溶解1克的微量氨基酸，大白鯊也能很快覺察出來。以礁鯊為例，它們僅需幾秒鐘，便能夠嗅到數(shù)千米以外受傷的金槍魚的血腥味，并立刻發(fā)起攻擊。

最新研究表明，鯊魚不只依靠鼻子來感知氣味。它們的整個身體其實就是一個巨大的鼻子，甚至可以辨別出氣味的“形狀”。這是因為，鯊魚身體兩側(cè)各有一條貫穿前后的神經(jīng)線，人們稱其為側(cè)線。這個敏感的器官可以感知水中生物的細微顫動。不過，人們原來并不知道側(cè)線也可以辨別氣味。更令人驚嘆的是，它們還可以感知氣味的一種立體“流”——類似在濃霧或濃重的水汽中揮一下手所造成的那種效果。沒有了側(cè)線，鯊魚就會喪失捕獵能力。鯊魚還能根據(jù)各種氣味來判別自己的孩子，區(qū)別敵人和朋友，使自己經(jīng)常保持與群體的聯(lián)系，并能雌雄鯊魚相約去產(chǎn)卵和排精。

視力極佳，眼睛的構(gòu)造也非?？茖W。由于鯊魚的兩眼長在頭部的兩側(cè)，所以它幾乎可以感覺到各個方位的光線。其視網(wǎng)膜的后面有一層獨特的反射層，相當于一面反射鏡。外面光線強時，入射光直接在視網(wǎng)膜上成像。外面光線弱時，入射光先穿過視網(wǎng)膜、再被反射鏡向前反射，之后才成像在視網(wǎng)膜上，等于入射光被放大或兩次成像。因此它們可以輕松應(yīng)對海水中或海面上的各種光線條件，同時讓觀察更為清晰。另外，其眼球外面長著一層保護性眼瞼——瞬膜。打斗或攻擊的瞬間，瞬膜會自動張開，像幕布一樣將眼球遮住，以免眼球受到損傷。

鯊魚的啟示

從仿生學的角度來看，鯊魚給了人類很多有益的啟示，是我們的“良師益友”。

為了零距離地考察鯊魚的生態(tài)習性，法國海洋探險家制造了仿生機械鯊魚，混跡于鯊群之中進行科學研究。早在1989年，吉恩·邁克爾已經(jīng)成功制造出世界上第一條機械鯊。但因工藝、材料等方面不過關(guān)，這條假鯊魚下水不久便被真鯊魚們“識破”，頃刻之間即被撕碎。2005年起，吉恩·邁克爾的兒，子法比恩·考斯圖耗資11.5萬英磅，打造了第二條名為“特洛伊鯊”的小型仿生潛艇。目前，法比恩·考斯圖駕駛“特洛伊鯊”完成了從墨西哥灣到澳大利亞的首航，成功地混跡于鯊群之中，已經(jīng)有了許多新發(fā)現(xiàn)。作為跟蹤鯊魚的絕妙科研器材，“特洛伊鯊”也許可以破解人類未知的許多鯊魚之謎。

在工業(yè)上，人們仿照鯊魚優(yōu)雅的流線體型和靈巧的水中動作，制造了各種仿鯊型汽車。這種汽車的車頭采用鯊魚頭形，引擎蓋的弧度仿照鯊魚。車身的比例和線條也模仿鯊魚，行駛中的阻力果然減少了許多，靈巧性也相對提高。

在軍事上，可以攻擊航空母艦的仿生魚雷則是又一個模仿鯊魚的成功范例。仿生魚雷又叫水下導彈，其外殼以硅橡膠和高分子材料制作，采用鯊魚皮的齒狀結(jié)構(gòu)，再涂覆以特殊涂料，不但大大較少了阻力，而且能吸收敵方偵聽聲納的波束。敵艦往往誤以為是一條真鯊魚，因此就吃了大虧。

潛艇上仿生消音瓦的隱形效果極為優(yōu)異。它采用了類似鯊魚皮的結(jié)構(gòu)，可以吸收噪音、大大削弱敵方的聲納探測聲波，使?jié)撏щ[形。前不久，美國和日本以為有人將這些機密泄露給中國，還為此大作文章。

在運動中，“連體鯊魚裝”已是眾所周知的高科技仿生成果。它模仿鯊魚皮的齒狀結(jié)構(gòu)，以粗糙的齒狀突起有效引導水流；以適當?shù)膹埩Ρ苊馊梭w皮膚和肌肉的振顫；又以適當?shù)膹椥詼p少水的阻力，使游泳運動員如虎添翼?！斑B體鯊魚裝”也因此大獲成功。

鯊魚與人類同為地球村的居民，既是我們的“良師益友”，也是我們的野蠻鄰居。最近，美國路易斯安娜大學的科學家阿爾伯特發(fā)現(xiàn)，使鯊魚獲得第六感和感知電信號的基因，竟與控制人類頭部發(fā)育的基因?qū)儆谕N。

今生堪憂

古鯊和魚類出現(xiàn)以后，又經(jīng)過了3億多年漫長的歲月，某些魚類中才漸次進化成兩棲類、爬行類、哺乳類和鳥類，最終由哺乳類中的一支進化成人類。在人類出現(xiàn)之前的1億多年，鯊魚早已是現(xiàn)在這個樣子了。因此，鯊魚完全稱得上是地球上的老前輩。

可是，在人類的殘忍殺戮之下，鯊魚這個老前輩瀕臨絕境。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)對各國的統(tǒng)計，全球每年有39萬噸鯊魚被捕殺。但是，美國夏威夷大學和英國帝國理工學院的科學家根據(jù)香港3年中魚翅的進口數(shù)據(jù)推算，全球每年平均宰殺的鯊魚應(yīng)為3800萬條左右，重量在170萬噸以上，這一數(shù)字竟是FAO數(shù)據(jù)的4倍以上。很明顯，有更多的鯊魚慘遭非法黑手的殺戮或“活體取翅”。對此，世界野生救援協(xié)會主席史蒂夫·川特先生沉痛地說：過去20年中，許多種類的鯊魚數(shù)量驟然減少了99％，幾乎滅絕。若不立即采取有力的保護措施，鯊魚將很快消失在海洋中。

這就是鯊魚今生面臨的絕境。

責任編輯趙菲