作者:Timothy Tricas 来源:《实验生物学杂志》 发布时间:2009-12-8 13:14:23
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研究揭开锤头鲨奇特头型之谜

锤头鲨
 
据国外媒体报道,锤头鲨(hammerhead shark)为什么会长那样一个外形奇特的脑袋的问题,一直困扰着科学家。虽然一种理论认为,两只眼睛分列一个宽宽的“锤头”两侧,有助于提高锤头鲨的视野,但科学界对于这种观点是有分歧意见的,这种头型究竟有助于改善视野,还是不利于观察外界,研究人员莫衷一是。
 
然而,现在一项研究或许解决了这个难题。研究显示,这种头型使鲨鱼具有非凡的双眼视觉(binocular vision),使锤头鲨具有360度全方位视野。
 
该研究结果发表在《实验生物学杂志》(Journal of Experimental Biology)上。波卡拉顿(Boca Raton)佛罗里达州大西洋大学的米歇尔·麦克库姆(Michelle McComb)博士表示,过去几个世纪以来,人们一直在争论有关锤头鲨为什么拥有这种形状的脑袋;过去几十年间,这种鲨鱼的视觉能力一直是人们争论的话题。例如,1948年脊椎动物的眼睛进化权威人士,动物学家戈登·威尔斯(Gordon Walls)指出,锤头鲨的眼睛的位置,妨碍它拥有双眼视觉。然而,首席鲨鱼专家伦纳德·坎普葛诺(Leonard Campagno)在1984年提出,事实上锤头鲨两眼之间的距离可能让它拥有非凡的双眼视觉。
 
当两只眼睛的视野重叠时,就会出现双眼视觉,双眼视觉能精确感知深度和距离。对那些需要对猎物的距离做出判断的食肉动物来说,这种能力尤其重要。然而麦克库姆说,虽然双眼视觉显然非常重要,但是“数十年来人们一直在考虑锤头鲨的前向视觉能力,但是从没进行过相关试验”。因此,她和同事们——美国夏威夷大学的蒂莫西·特里卡斯(Timothy Tricas)教授和佛罗里达州大西洋大学的斯蒂芬·卡久拉(Stephen Kajiura),决定进行这方面的试验。
 
他们把各种不同鲨鱼放进一个水族馆,每种鲨鱼都拥有不同形状的脑袋。然后他们把传感器放到鲨鱼皮肤上,用来测量它的大脑活动情况,重点测试这只动物是否能对从水族馆不同位置发出的光束做出反应。通过这种方法,他们可以测量出每种鲨鱼的视野范围。麦克库姆说:“这项研究证实,锤头鲨拥有前向双眼视觉。”这意味着它们在海洋中遨游时,能看到脑袋的正前方,并能精确判断距离,尤其是它们要捕杀的猎物与它们之间的距离。
 
更重要的是,这些研究人员发现,两只眼睛的视觉重叠范围会随脑袋宽度的增加而增加。拥有正常脑袋的鲨鱼,例如柠檬鲨,两只眼睛的重叠视野只有10度。路氏双髻鲨(scalloped hammerhead shark)的脑袋相对较宽,它们的两眼交叠范围达到32度。翼头鲨( winghead shark)的视野重叠度数达到48度,麦克库姆形容这种鲨鱼是一种“游泳的飞镖”,因为它的脑袋的宽度几乎是体长的一半。他解释说:“锤头脑袋越大,两眼的视野交叠范围就越多。”
 
这一结果使研究人员倍感吃惊。麦克库姆承认:“我认为锤头鲨没有双眼视觉,因为它们的眼睛分别朝向脑袋的两侧。然而研究结果显示,眼睛的位置是它们拥有双眼视觉的关键。”她表示,锤头鲨的眼睛稍微向前,这使两眼的视野相交在一起。麦克库姆说:“这项研究证实,视觉在这种海洋最奇特的一种生物的进化过程中起着至关重要的作用。自200多年前人类第一次发现锤头鲨以来,这个问题就一直困扰着科学界。”
 
研究人员发现,锤头鲨奇特的脑袋形状给它带来更多好处。这种鲨鱼在海洋中畅游时,它们只要稍稍扭动脑袋,就能看到身后的情况。更加奇特的是,这种鲨鱼的眼睛位置,使它们能看到垂直面360度范围内的动向,这意味着锤头鲨随时都能观察到它们上方和下方的情况。在提高捕食猎物的能力的同时,“这一能力或许还对那些有可能会被较大鲨鱼捕食的较小鲨鱼有好处”。(来源:新浪科技 孝文)
 
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