1900万年前一个神秘事件重创远洋鲨鱼 它们再也没有恢复过来

1900万年前一个神秘事件重创远洋鲨鱼 它们再也没有恢复过来

1900万年前一个神秘事件重创远洋鲨鱼 它们再也没有恢复过来

(蜘蛛网eeook.com报道)据国家地理中文网(撰文:MICHAEL GRESHKO 译者:Sky4):鲨鱼是自然界最伟大的幸存者之一。在4亿多年时间里,这种海洋捕食者遍布海洋,从浅礁到远洋中心,都可以看到它们的身影。鲨鱼比最古老的化石森林年代更早,它们经历了至少四次大灭绝。

然而,1900万年前,一个神秘事件重创了远洋鲨鱼,它们再也没有恢复过来。

关于这次灭绝事件的详细记录首次发表于《科学》杂志,根据的是太平洋海底标本中发现的鲨鱼鳞片,即“盾鳞”(denticle)。根据样本中盾鳞的形状和数量,研究人员估计,地球上的远洋鲨鱼种群数量突然莫名地减少了90%以上。相比之下,在6600万年前导致非鸟类恐龙灭绝的事件中,鲨鱼只少了约30%。

“鲨鱼在尖叫,这里出大事了,”研究首席著者、耶鲁大学的古生物学家和海洋学家Elizabeth Sibert说:“鲨鱼有着长达4亿年的进化历史,它们经历了很多。有什么东西会导致90%的鲨鱼消失呢?”

没人知道是什么引发了这场灭绝,但不管发生了什么,一定是在10万年之内;从地质学角度来看,这只不过是一瞬间。奇怪的是,这次灭绝事件与已知的地球气候剧变、其他远洋捕食者的重大进化,并不匹配。

也就是说,鲨鱼数量减少可能给了其他海洋生物脱颖而出的机会。灭绝事件之后的几百万年里,包括金枪鱼、海鸟、鲸鱼和迁徙的鲨鱼在内,出现了物种多样化,形成了我们今天所看到的远洋生态系统。

研究人员还警告说,这一发现可能预示着现当代鲨鱼种群凶多吉少。根据最近发表于《自然》杂志的一项研究,自1970年以来,远洋白鳍鲨和鳐鱼的总数减少了71%,原因是过度捕捞。如果1900万年前,远洋鲨鱼遭受致命打击,而且一直没有恢复,那么再加上人类活动的话,未来的海洋会是什么样呢?

“从某种意义上来说,这真切地告诉我们,面对任何突然的环境变化,这些富有魅力的顶级捕食者是多么脆弱,”鲨鱼古生物学家、瑞典乌普萨拉大学的博士候选人Mohamad Bazzi说:“这在今天有着重大影响。”他没有参与此次研究。

鲨鱼“图书馆”

几年前,Sibert偶然发现了这一神秘灭绝事件的线索。当时,她正试图了解在过去8500万年里,鱼类(包括鲨鱼)在远洋中的生活模式。

为了找出这些大趋势,Sibert把目光投向了地球上最重要的“图书馆”之一:深海沉积物岩芯。自1968年以来,科学家一直在进行钻探。从本质上说,海底就像一本行星大小的历史书。每一个沉积层中的化学物质和化石线索都记录了地球随时间变化的历史,以及生命的反应。例如,这些记录对于重建地球过去的气候变化至关重要。

Sibert的研究重点是岩芯中较为模糊的组成部分:鱼化石(ichthyoliths),这是一种微小的鱼类化石,包括鱼的牙齿和鲨鱼的盾鳞。在鱼的一生中,它们会不断脱落和更换。通过分析这些化石在多层岩芯中的类型和总量,Sibert希望追踪在地球近代史相当长的一段时间内,海洋生态系统的变化。

为了确保得到的是全球模式,而非局部或区域模式,Sibert分析了两个沉积物岩芯;它们都来自太平洋副热带环流,这些巨大的漩涡流在几千万年时间里一直很稳定,而且海底任何地点都可能有几百乃至几千公里之外的动物的盾鳞和牙齿。这需要几代人的投入。Sibert关注的岩芯是1983年在南太平洋收集的,那时她还没有出生。

Sibert统计了鲨鱼鳞片和鱼类牙齿,发现在过去8500万年里,远洋出现了好几次变化。直至6600万年前恐龙灭绝,沉积物中的每一片盾鳞都有一颗牙齿相对应。几百万年后,鲨鱼盾鳞的比例下降了一半。

约5600万年前,鲨鱼盾鳞与牙齿的比例稳定在1:5;之后的4000万年里,这一比例保持稳定,直至1900万年前,比例变成了1:100。

“没办法忽视这一点,”她说。

盾鳞里的秘密

2016年,Sibert把这些观察结果发表在《英国皇家学会会刊B辑》上,但仍有很多未知:各种鲨鱼受到的影响一样吗?还是说,1900万年前,只有某些类型的鳞片消失了,换言之,某些类型的鲨鱼彻底灭绝了?

为了找到答案,Sibert与当时仍是缅因州巴尔港大西洋学院本科生的Leah Rubin合作。在查看了近600张现代鲨鱼、鳐鱼和鳐鱼皮肤的照片,以及近1300块化石后,Rubin找到了根据形状和脊线,对沉积物里的盾鳞化石进行分类的办法。

“它们太小了,无法用肉眼观察到任何细节……我们无法真切感受到它们的精致华丽和错综复杂,”Rubin说。她现在是纽约锡拉丘兹纽约州立大学环境科学与林学学院的博士生。

Rubin和Sibert把盾鳞分类后,被眼前的结果震惊了。在不到1900万年的样本和更古老的沉积物中,只有30%的盾鳞重合。这意味着,很多太平洋远洋鲨鱼因为某种原因灭绝了。

更重要的是,这次灭绝对某些群体的影响似乎更严重一些。所谓的几何状盾鳞通常属于现代物种里游速较慢的鲨鱼,在1900万年前就消失了,而其他类型的鳞片却仍然存在。

不准确的记录

这一发现无疑引发了人们对这一时期的兴趣,科学界称之为“中新世亚世早期”。现有的气候记录表明,当时地球气候稳定,但科学家对此也知之甚少。

Sibert表示,683个深海沉积物岩芯的深度可达中新世早期,其中超过80%缺少这一时期的沉积物,原因未知。一方面是确凿的化石证据,另一方面是地球不准确的记录,完全有可能在1900万年前,某个短期气候事件重创了地球。

“(古代地球)研究的某些方面还很不成熟,我们有可能发现在近期时间段里,发生了重大事件,”苏格兰圣安德鲁斯大学的气候科学家James Raes说。他没有参与此次研究。

20世纪80年代,研究人员注意到,深海沉积物显示约5500万年前,海洋浮游生物经历了一次大灭绝。后来,有证据证实,当时二氧化碳含量迅速增加,导致气温上升,地球海洋酸化。

现在,地质学家正在密切研究这一时期,即古新世-始新世最热事件,从而更多地了解地球对人为造成的气候变化会做出怎样的反应。也许未来科学家会用同样的方法研究中新世鲨鱼灭绝事件,但需要更多数据才能解开这一谜团。

“一定发生了什么,”Sibert说:“只是我们还不知道是什么。”




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