科普知识·冷知识科普之鲨鱼

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图片依次为噬人鲨、姥鲨、双髻鲨

鲨鱼[1]，古代称为鲛、鲛鲨、沙鱼，少数种类生活在淡水中，游动速度快，主要以浮游生物和小型鱼类为食。目前发现的鲨鱼有300多种，我国有133种。身体呈鱼雷型或纺锤型，有臂鳍、背鳍、胸鳍和发达的尾鳍，鳃成开裂细缝状，每侧约有5~7个，体表坚硬粗糙，无鱼鳔，需不停游泳避免沉至水底。与大部分人对鲨鱼有庞大身躯的初印象不同，绝大多数鲨鱼是小型鱼类，80%的鲨鱼体长在1.6米以下。

图一为鲨鱼的臂鳍和胸鳍

图二为六鳃鲨的6个鳃裂 | 蓝色星球

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鲨鱼“独特的胃”

鲨鱼食量惊人，无论吃什么都喜欢先吞进胃里存起来，鲨鱼的胃就像一个冰箱，有时一次进食量可以让鲨鱼维持一整年都不再吃东西。曾经就有人在鲨鱼胃中发现过海龟、羊腿和帝王蟹，甚至还有广告牌残渣等奇怪的东西。这些东西在胃里听起来很吓人，但鲨鱼却不怕，鲨鱼通过把胃吐出来的方法将不能消化的食物残渣、寄生虫和动物的黏液等排出体外，学名为“胃外翻”[2]，胃外翻的整个过程不会超过一秒。除此之外，鲨鱼在受到惊吓时也会将胃吐出来，吐空胃来减轻身体重量，以便更快地逃命游走。

吐出胃收不回去的鲨鱼 | dy.163

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鲨鱼特殊的骨骼结构

看过鲨鱼标本的小伙伴绝大多数会觉得鲨鱼的身体是硬邦邦、弯曲度较低的，实际上鲨鱼在海中活动的过程中，身体是非常灵活敏捷的，能够达到一种较大的弯曲度，做出一些难度系数较高的动作。

鲨鱼柔软的身体 | 蓝色星球

鲨鱼是怎样做到如此灵活的呢？大家又是否奇怪鲨鱼的化石没有完整的骨骼呢？

鲨鱼骨架

其实鲨鱼是一种软骨鱼[3]，没有真骨头组织（肋骨等）；部分软骨钙化，支撑身体的脊柱便是一根钙化软骨，挂满牙齿的颌骨是钙化程度比脊柱还要高的软骨，是全身最硬的骨骼。正是这种软骨结构使得鲨鱼身体富有灵活性、并能做出弯曲度较大的高难度动作，极有利于捕食。软骨很难形成化石，所以鲨鱼化石通常只有较为坚硬的颌骨和牙齿能被保留下来。

鲨鱼靠“软骨头”在地球躲过灭绝繁衍至今

鲨鱼是一种古老的生物，科学家曾在肯塔基州的猛犸洞穴发现3.3亿年前的巨大鲨鱼头化石。然而，在6600万年前的白垩纪，鲨鱼并没有像恐龙一样灭绝，身体的软骨结构便是原因之一[2]，面对白垩纪时期的不利环境，鲨鱼躲入到深海中，软骨使得鲨鱼身体具有一定软弹性，更好地缓冲了深海水压，避免了灭顶之灾。

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鲨鱼一生都在换牙齿

看过鲨鱼标本的小伙伴应该都发现了鲨鱼牙齿的独特之处，那就是鲨鱼长有5~6排牙齿，而不同的鲨鱼牙齿形状不一。

鲨鱼的多层牙齿 | fundiving

鲨鱼牙齿的形状是多种多样的，据观察统计共有八种样式：梳状齿、异型齿、单峰齿、三峰齿、多峰齿、颗粒状齿、铺石状齿、切齿[1]。大部分鲨鱼喜欢直接吞食食物，所以鲨鱼牙齿的主要功能是用来固定食物，其次是用来咀嚼食物。不同种类鲨鱼牙齿的大小、形状和功能几乎都不相同，可以从鲨鱼牙齿的形状和大小，来判别它是属于哪个目、科或属。

鲨鱼牙齿简图

鲨鱼牙齿的具体形状与其食性密切相关，例如：海洋中最大的食肉动物噬人鲨喜欢捕食大型海洋生物，长有单峰齿和三峰齿，这两种齿尖锐锋利，便于撕咬，可一击致命[3]；爱吃甲壳动物的星鲨属鲨鱼（灰星鲨、前鳍星鲨和白斑星鲨）牙齿成铺石状，这种牙齿可像石磨一样将甲壳碾碎；鲸鲨和姥鲨以浮游生物和藻类为食，长有成千的颗粒状齿，一般用于滤食。

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图一为鲨鱼牙齿标本

图二为噬人鲨的单峰齿和三峰齿 | wiki.goour

图三为姥鲨的颗粒状齿

虽然鲨鱼拥有多排牙齿，但能用来撕咬猎物的只有最外一排牙齿，其余的几排牙齿“仰卧”着备用。鲨鱼牙齿和人的牙齿不同，没有长长的牙根可以将牙埋进牙槽骨中，只能浅嵌在牙龈上，所以鲨鱼的牙齿虽然尖锐，但并不牢固，又脆又薄，在厮杀打咬的过程中极易脱落或崩裂，这时后排的备用牙齿会向前移动进行补充，同时大牙齿也会替换掉小牙齿，因此鲨鱼一生要换掉数以万计的牙齿。

鲨鱼为什么能生长出数量如此之大的牙齿呢？

显微镜下的盾鳞 | S.Lindsay

鲨鱼体表是由无数细小、肉眼不可见的特殊鳞片——盾鳞组成的，盾鳞坚硬锋利，像瓦片一样规则叠盖在鲨鱼皮上[2]，而且与鲨鱼牙齿的结构相同，都是由齿质、骨齿质和类珐琅质组成[1]，甚至可以说鲨鱼的牙齿是由盾鳞演变而来的，是盾鳞的一种衍生物[3]。换牙相当于换鳞一样，而鲨鱼的体表又覆盖了许多盾鳞，所以鲨鱼生出如此多的牙齿并不是一件难事。由此也能联想到被鲨鱼的尾巴打上一下，受伤程度不亚于被鲨鱼咬上一口这种说法也是有道理的。

04

鲨鱼的“牙医”——舟鰤（shī）

凶神恶煞的鲨鱼在海中也是有好朋友的。鲨鱼身边总能看到数条身上花纹黑白分明的小鱼，名为舟鰤。舟鰤跟在鲨鱼的身边用鲨鱼吃剩的残渣碎肉来填饱肚子，遇到危险时也会躲进鲨鱼的嘴中避险；作为回报，舟鰤会帮鲨鱼清理掉身上的寄生虫，有一些体型小、胆子大的舟鰤还会游进鲨鱼嘴里清理牙齿缝隙间的碎肉——这种关系被称为“共栖”[4]。

舟鰤和鲨鱼 | 地球脉动

参考资料：

[1].鲨鱼.张世义,伍玉明.生物学通报.

[2].海洋生物学（第六版）.皮特·卡斯特罗,迈克尔·胡伯.

[3].鲨鱼骨——软脊梁和铁嘴钢牙.卢璐.刊名：博物.

[4].最美科普书：海洋奥秘.李继勇.远方出版社.

2020/05/14返回搜狐，查看更多