本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。
从人们知道地球上存在过巨齿鲨这种巨大的动物开始,它的真实尺寸就一直出现在各种猜测和传说中。有人说它们一口能吞下一艘渔船,也有人说它们只有大白鲨的几倍大,好莱坞的电影导演更是把它们展现得像霸王龙一样可怕。
之所以会出现这些不确定性,是因为科学家们只有巨齿鲨的牙齿的化石,没有其他部分的化石,因为鲨鱼是软骨类,它们的骨骼很难形成化石被保留下来。在很长的一段时间里,科学家们很难仅仅根据这种已经灭绝了万年的动物的牙齿化石,来确定它们的真实尺寸。
而最近,由布里斯托尔大学和斯旺西大学领导的一项新研究,揭示了巨齿鲨身体其他部分的尺寸,包括它们比成年人类还大的背鳍。这项新研究发表在《科学报告》(ScientificReports)杂志上。通过整合各种研究数据,他们最终确定了成年巨齿鲨大概的身体长度和重量。
今天,最可怕的活鲨鱼是大白鲨,它的身长超过6米,咬合力超过两吨。而它的化石亲戚,巨齿鲨,生存在在2万年前到大约万年前的海洋中,身长达到14米,咬合力更是达到了令人难以置信的10吨——在钢制的轮船上咬个洞应该是轻而易举的。
来自布里斯托尔大学地球科学学院的研究人员杰克·库珀(JackCooper),和他的同事们使用了许多数学方法来确定这个怪物的大小和比例,通过在生态和生理上与巨齿鲨相似的海洋物种进行密切比较。
杰克·库珀说:“我一直对鲨鱼很着迷。作为一名科学家,我曾经在南非的海域近距离接触大白鲨。当然,有一个结实的铁笼保护着我。正是这种危险感,还有鲨鱼这种动物的强大魅力,使得我对这些研究有着强烈的吸引力。正是这种吸引力,激发了我在六岁的时候就开始从事古生物学研究,这是我的梦想。但是,考虑到我们拥有的只是一些巨齿鲨的牙齿,这会让我们对这种动物的整体研究变得非常困难。”
以前,化石鲨鱼,正式称为奥托杜斯巨齿鲨,只与大白鲨相比较。杰克和他的同事首次将这一分析扩展到五种现代鲨鱼。
领导这项研究的卡塔琳娜·皮米安托博士(Dr.CatalinaPimiento)说:“巨齿鲨不是大白鲨的直系祖先,但与其他大型摄食性鲨鱼,如灰褐色卷毛鲨、鲑鱼鲨和大白鲨有着同样的亲缘关系。我们汇集了所有五种现代鲨鱼的详细测量数据,以对这种远古巨兽进行整体研究。”
“在我们做任何事情之前,我们必须测试这五种现代鲨鱼在成长过程中是否改变了比例。举例来说,如果它们像人类一样,婴儿的头大腿短,那么我们在预测如此巨大的灭绝鲨鱼的成年比例时会遇到一些困难。但我们惊讶地发现,事实上,所有这些现代食肉性鲨鱼的幼崽,从出生开始身体比例就跟成年鲨鱼差不多,而且随着体型的增大,它们的比例并没有发生变化。”
杰克·库珀说:“这意味着我们可以简单地将五种现代形态的生长曲线绘制出来,随着巨齿鲨越来越大,身体长度达到16米。”结果表明,一条16米长的巨齿鲨,头部长4.65米,背鳍高约1.62米,尾长约3.85米。这意味着一个成年人类可以站在这条鲨鱼的背上,与它的背鳍差不多高。
巨齿鲨身体各部分大小的模拟重建,代表着朝着更好地了解这中巨型动物的生理学,以及可能使其易于灭绝的内在因素迈出了根本的一步。