鯊魚(yú)在顛倒時(shí)會(huì)做出一些奇怪的事情,我們不知道為什么
想象一下,你正在觀(guān)看你最喜歡的自然紀(jì)錄片。捕食者從藏身處迅速?zèng)_出,張大了嘴巴,獵物......突然變得跛行。它看起來(lái)死了。
對(duì)于一些動(dòng)物來(lái)說(shuō),這種凍結(jié)反應(yīng)——稱(chēng)為“強(qiáng)直性不動(dòng)”——可以成為救命稻草。負(fù)鼠以“裝死”來(lái)躲避捕食者而聞名。兔子、蜥蜴、蛇,甚至一些昆蟲(chóng)也是如此。
但是當(dāng)鯊魚(yú)這樣做時(shí)會(huì)發(fā)生什么呢?
在我們的最近的研究,我們探索了鯊魚(yú)、鰩魚(yú)及其親戚的這種奇怪行為。在這一組中,當(dāng)動(dòng)物被倒置時(shí),會(huì)觸發(fā)強(qiáng)直性不動(dòng)——它停止移動(dòng),肌肉放松,進(jìn)入恍惚狀態(tài)。一些科學(xué)家甚至使用強(qiáng)直不動(dòng)作為一種安全處理某些鯊魚(yú)種類(lèi)的技術(shù)。
但為什么會(huì)這樣呢?它真的能幫助這些海洋捕食者生存嗎?
“冰凍鯊魚(yú)”之謎
盡管在整個(gè)動(dòng)物王國(guó)都有很好的記錄,但滋補(bǔ)品不動(dòng)的原因仍然不明朗——尤其是在海洋中。它通常被認(rèn)為是一種反捕食者的防御措施。但是沒(méi)有證據(jù)支持鯊魚(yú)的這一觀(guān)點(diǎn),并且存在其他假設(shè)。
相關(guān):聆聽(tīng)有史以來(lái)第一次鯊魚(yú)主動(dòng)發(fā)出聲音的錄音
我們測(cè)試了 13 種鯊魚(yú)、鰩魚(yú)和 chimaera(一種通常被稱(chēng)為幽靈鯊的鯊魚(yú)親戚),看看它們?cè)谒螺p輕倒置時(shí)是否進(jìn)入強(qiáng)直性不動(dòng)狀態(tài)。
7 個(gè)物種有,但 6 個(gè)物種沒(méi)有。然后,我們使用進(jìn)化工具分析了這些發(fā)現(xiàn),以繪制數(shù)億年鯊魚(yú)家族歷史中的行為圖譜。
那么,為什么有些鯊魚(yú)會(huì)結(jié)冰呢?
三個(gè)主要假設(shè)
有三種主要假設(shè)可以解釋鯊魚(yú)的強(qiáng)直性不動(dòng):
- 反捕食者策略 – “裝死”以避免被吃掉
- 生殖作用 – 一些雄性鯊魚(yú)在交配過(guò)程中會(huì)倒置雌性鯊魚(yú),因此強(qiáng)直不動(dòng)可能有助于減少掙扎
- 感覺(jué)超負(fù)荷反應(yīng) – 極端刺激期間的一種關(guān)閉。
我們的結(jié)果不支持這些解釋中的任何一個(gè)。
沒(méi)有強(qiáng)有力的證據(jù)表明鯊魚(yú)在受到攻擊時(shí)會(huì)從冷凍中受益。事實(shí)上,現(xiàn)代捕食者,例如逆戟鯨可以使用此響應(yīng)來(lái)對(duì)付鯊魚(yú)通過(guò)將它們翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)固定它們,然后去除它們營(yíng)養(yǎng)豐富的肝臟——這是一個(gè)致命的漏洞。
生殖假說(shuō)也達(dá)不到要求。強(qiáng)直性不動(dòng)在性別之間沒(méi)有差異,保持不動(dòng)可能會(huì)使雌性容易受到有害或強(qiáng)制交配事件的影響。
那么感官超負(fù)荷的想法呢?未經(jīng)測(cè)試和驗(yàn)證。因此,我們提供了一個(gè)更簡(jiǎn)單的解釋。鯊魚(yú)的滋補(bǔ)不動(dòng)可能是進(jìn)化的遺跡。
進(jìn)化包袱的案例
我們的進(jìn)化分析表明,強(qiáng)直性不動(dòng)是 “多形性”--一種可能存在于古代鯊魚(yú)、鰩魚(yú)和嵌合動(dòng)物中的祖先特征。但隨著物種的進(jìn)化,許多物種失去了這種行為。
事實(shí)上,我們發(fā)現(xiàn)強(qiáng)直性不動(dòng)在不同組中獨(dú)立丟失至少 5 次。這就提出了一個(gè)問(wèn)題:為什么?
在某些環(huán)境中,凍結(jié)實(shí)際上可能是一個(gè)壞主意。小型礁鯊和底棲鰩魚(yú)在覓食或休息時(shí)經(jīng)常從復(fù)雜的珊瑚棲息地的狹窄縫隙中擠過(guò)。在這種環(huán)境中跛行可能會(huì)讓他們卡住——或者更糟。這意味著失去這種行為實(shí)際上在這些譜系中可能是有利的。
那么,這一切意味著什么呢?
與其說(shuō)是一種聰明的生存策略,不如說(shuō)是“進(jìn)化包袱”——一種曾經(jīng)有目的的行為,但現(xiàn)在在某些物種中持續(xù)存在,僅僅是因?yàn)樗鼪](méi)有造成足夠的傷害來(lái)選擇對(duì)抗。
這很好地提醒了我們,并非自然界中的每個(gè)特征都是適應(yīng)性的。有些只是歷史的怪癖。
我們的工作有助于挑戰(zhàn)長(zhǎng)期以來(lái)關(guān)于鯊魚(yú)行為的假設(shè),并揭示仍在海洋深處展開(kāi)的隱藏進(jìn)化故事。
下次您聽(tīng)到鯊魚(yú)“裝死”時(shí),請(qǐng)記住——這可能只是非常非常很久以前的肌肉記憶。
朱迪·魯默,海洋生物學(xué)教授,詹姆斯庫(kù)克大學(xué)和喬爾·蓋福德, 博士生, 海洋生物學(xué)系,詹姆斯庫(kù)克大學(xué)
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