90种鲨鱼的下颚形状显示出栖息地驱动的进化

由维也纳大学古生物学系的Faviel A. López-Romero领导的一个国际研究小组研究了鲨鱼的下颚形状在进化过程中是如何变化的。他们得出的结论是，在最普遍的鲨鱼物种中，下颚在数百万年的形状变化相对较小;深海鲨鱼的下颚变化最多。这项研究的结果发表在《通信生物学》杂志上。

鲨鱼最突出的特征之一是它们的下颚形状，它们的牙齿也令人印象深刻。鲨鱼的下颚能够以各种各样的猎物为食，这也使它们成为海洋的顶级捕食者之一。广泛的猎物光谱也反映在鲨鱼在其进化历史中进化的相应适应中。所有这些适应使它们能够扩散到几乎所有的海洋栖息地，有些物种甚至冒险进入淡水。

来自维也纳大学、伦敦帝国理工学院(英国)、国家自然历史博物馆(法国巴黎)、克里斯蒂安-阿尔布雷希特大学(德国基尔)和自然博物馆(荷兰莱顿)的国际多学科研究小组现在研究了鲨鱼颚在进化过程中的形状如何变化。结果表明，猎物、海网水平和生境对鲨鱼物种颌形多样性的重要性。这也有助于揭示与栖息地相关的颌骨形态差异的进化原因。

今天的鲨鱼有着悠久的进化历史，一些分类群可以追溯到180.<>亿年前。在这段时间里，它们一直是海洋动物区系及其食物网的关键组成部分，主要占据更高的营养地位，作为中观和顶级捕食者。与此同时，鲨鱼采用了许多生活方式和形式，如底栖动物、公海快速游泳者，甚至是深海中一些最小的物种。

为了研究鲨鱼的颌骨形态与生活方式之间的潜在关系，使用X射线计算机断层扫描对90种鲨鱼的颚进行了定量分析，并准备了3D重建，以估计鲨鱼的下颌形状如何随时间演变。

结果令人惊讶的是，在安魂鲨等物种丰富的群体中，下颚表现出低形状变化。这很有趣，因为安魂曲鲨是分布最广泛的鲨鱼群之一。另一个有趣的发现是，大多数可变的下颚是在生活在深海的物种中发现的。“虽然来自深海的鲨鱼在数据中的代表性不如礁鲨广泛，但它们显示出我们分析中最不同的形式，”第一作者López-Romero解释说。

在许多适应中，栖息在深海的鲨鱼除了生物发光外，还表现出各种摄食策略，从从鲸鱼身上取下大块到以卵或头足类动物为食。对于在珊瑚礁和公海的大型顶级捕食者中发现的大多数物种来说，选择似乎更加有限，因此大多数主要捕食鱼类，甚至其他鲨鱼物种。

“当然，在这些环境中，许多鲨鱼以各种各样的猎物为食，只有少数鲨鱼适应了单一的特定猎物，例如邦头鲨Sphyrna tiburo，它几乎完全捕食硬壳蟹，而虾和鱼只是偶尔捕获，”维也纳大学的Jürgen Kriwet说，他参与了这项研究。

通过研究颌骨形状的演变，还可以通过时间的深度重建颌骨形状的进化变化。“地毯鲨、卧铺鲨和狗鱼鲨发生了显着变化。洛佩斯-罗梅罗总结说，这些变化可能伴随着这些鲨鱼在珊瑚礁和深海中的明显分布，这在形态上将它们与其他具有较大下颚的物种区分开来，如公海顶级捕食者。

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