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某种神秘的东西消灭了大约90%的鲨鱼

消息 焦点资讯 2021-09-03 阅读 1580

大约 1900 万年前,鲨鱼身上发生了可怕的事情。

研究人员在 6 月 4 日的《科学》杂志上报告说,从太平洋沉积物中收集的化石揭示了以前未知的戏剧性鲨鱼灭绝事件,在此期间,捕食者的数量突然下降了 90%。科学家们不知道是什么导致了死亡。

“这是一个巨大的谜团,”耶鲁大学古生物学家和海洋学家伊丽莎白·西伯特说。“鲨鱼已经存在了 4 亿年。他们经历了地狱又回来了。然而,这一事件消灭了 [多达] 90% 的人。”

在 6600 万年前小行星撞击杀死所有非鸟类恐龙之后,鲨鱼遭受了 30% 到 40% 的损失(SN:8/2/18)。但在那之后,鲨鱼享受了大约 4500 万年的和平海洋统治,甚至穿越了古新世 - 始新世极热期等大规模气候破坏——大约 5600 万年前的这一事件以全球二氧化碳突然飙升和气温飙升为标志——没有太多麻烦(SN:5/7/15)。

现在,在太平洋两大区域下方的细红粘土沉积物中发现的线索为鲨鱼的故事增添了一个新的、令人惊讶的篇章。

Sibert 和 Leah Rubin 当时是缅因州巴尔港大西洋学院的一名本科生,他们筛选了埋藏在以前北太平洋和南太平洋研究探险期间收集的沉积岩芯中的鱼牙和鲨鱼鳞片。

“该项目是出于更好地了解这些化石的自然背景变异性的愿望,”Sibert 说。鲨鱼的身体主要由软骨组成,不会变成化石。但是它们的皮肤上覆盖着微小的鳞片或真皮小齿,每个小齿都与人类毛囊的宽度差不多。这些鳞片是过去鲨鱼数量的极好记录:与鲨鱼牙齿一样,鳞片是由矿物质生物磷灰石制成的,很容易保存在沉积物中。“而且我们会发现比一颗牙齿多数百个小齿,”Sibert 说。

研究人员将化石鲨鱼鳞片或细齿分为两种主要类型:具有线性条纹的类型(左)和具有几何形状且没有条纹的类型(右)。在 1900 万年前鲨鱼灭绝事件之后,几何细齿几乎从海洋沉积物中消失了。EC SIBERT 和 LD RUBIN/ SCIENCE 2021

研究人员没想到会看到任何特别令人吃惊的事情。从 6600 万年前到大约 1900 万年前,沉积物中鱼牙与鲨鱼鳞片的比例稳定在大约 5 比 1。但突然间——该团队估计在 10 万年内,甚至可能更快——这个比例发生了巨大变化, 每 1 个鲨鱼鳞有 100 个鱼齿。

鲨鱼鳞片的突然消失与鲨鱼鳞片形状丰度的变化同时发生,这为生物多样性的变化提供了一些线索。大多数现代鲨鱼的鳞片上都有线性条纹,这可能会提高它们的游泳效率。但有些鲨鱼没有这些条纹;相反,这些鳞片有多种几何形状。通过分析 1900 万年前前后不同形状的丰度变化,研究人员估计鲨鱼生物多样性的损失在 70% 到 90% 之间。灭绝事件是“选择性的”,鲁宾现在是锡拉丘兹纽约州立大学环境科学与林业学院的海洋科学家。事件发生后,几何尺度“几乎消失了,再也没有像他们[以前]那样的多样性再次出现。”

西伯特说,没有明显的气候事件可以解释如此大规模的鲨鱼种群变化。“一千九百万年前并不是地球历史上的形成时期。” 解决死亡之谜是她希望回答的一长串问题的首要任务。其他问题包括更好地了解不同的细齿可能如何与鲨鱼谱系相关,以及如此多的大型捕食者的突然消失可能对其他海洋居民产生什么影响。

这是一个具有现代意义的问题,正如苏黎世大学的古生物学家 Catalina Pimiento 和华盛顿特区史密森国家自然历史博物馆的古生物学家 Nicholas Pyenson 在同一期《科学》杂志的评论中所写。在过去的 50 年里,由于过度捕捞和海洋变暖,海洋中的鲨鱼数量急剧下降了 70% 以上。研究人员写道,鲨鱼——以及其他顶级海洋捕食者,如鲸鱼——从海洋中消失具有“深刻、复杂和不可逆转的生态后果”。

迈阿密大学的海洋保护生物学家凯瑟琳·麦克唐纳 (Catherine Macdonald) 没有参与这项研究,他说,事实上,将这项研究看作是关于现代保护局限性的警示故事。“我们采取行动保护剩余物的能力不包括完全逆转或消除我们已经造成的巨大环境变化影响的能力。”

Sibert 说,顶级海洋捕食者的数量可能是这些变化的重要指标——解开海洋生态系统过去如何应对它们的损失可以帮助研究人员预测在不久的将来可能发生的事情。“鲨鱼正试图告诉我们一些事情,”她补充道,“我迫不及待地想知道它是什么。”

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