撰文：约书亚.A.克里奇             2022年8月29日

我走在这里！ 澳大利亚昆士兰大堡礁的肩章鲨。

（图片：奈杰尔·马什/盖蒂图片社）

一些鲨鱼可以“走路”，研究人员最近发现了这些不寻常的鲨鱼物种之一，是如何练习迈出婴儿步的。它们刚孵化时就开始了，幼体的行走与年长的幼体没有什么不同。

当珊瑚礁附近的潮水退去时，通常会留下一种小型地毯鲨。当搁浅在氧气水平下降和温度升高的浅潮池中时——或者更糟的是，搁浅在炽热的礁石板上——大多数水生物种都没有机会。但肩章鲨可以屏住呼吸数小时，并耐受一定范围的温度。而且在紧要关头，它可以走路。

“在退潮期间，当礁石暴露时，你可以看到它们在礁石上行走，”佛罗里达大西洋大学研究鲨鱼机械结构和运动的副教授玛丽安·E·波特说。她告诉《生活科学》，这些强壮的小鲨鱼可以在陆地和水下行走，用四个桨状鳍在礁石上翻滚超过 90 英尺（27 米），直到它们找到一个合适的角落等待潮水退去。

这是自然界最独特的生存策略之一，但很少有人研究肩章鲨运动和步态背后的物理学。现在，《综合与比较生物学》杂志上的一项新研究，首次描述了新孵化的肩章鲨如何行走的机制。

这些发现最终可能有助于科学家了解，其他水生物种将如何承受与气候变化相关的压力，例如不断上升的二氧化碳水平。

“肩章鲨生活在极端环境中，”该研究的主要作者波特说。“如果我们想了解在气候变化的极端条件下动物会发生什么，观察已经生活在这些条件下的动物——并了解它们如何移动和应对——可能是第一步。”

臃肿的小鲨鱼

波特和该研究的合著者、澳大利亚詹姆斯.库克大学海洋生物学教授乔迪.拉马，多年来一直在研究肩章鲨，但他们很沮丧地发现，关于地毯鲨实际如何行走的信息很少。检查肩章鲨运动的最新研究，发表于 1990 年代后期，专门针对成熟的鲨鱼。未成年鲨和幼鲨如何行走的问题，从未在科学文献中得到解决。

波特和拉马怀疑小鲨鱼的行走方式，与少年和成年肩章鲨的行走方式不同。肩章鲨生来就臃肿，它们的腹部被卵黄囊撑大，可以满足它们大约一个月的所有营养需求，直到它们成熟到可以以小鱼和蠕虫为食。然后它们的婴儿脂肪滚落，让位于熟悉的成年鲨鱼的纺锤状体型。

形状通常会影响我们移动的方式，”波特说。“人类婴儿以不同的方式行走以平衡他们巨大的头部，我们假设小鲨鱼会摆动他们的身体并以不同的方式移动他们的鳍，以适应他们巨大的腹部。”

但在检查了多段幼鲨行走和游泳的视频后，研究人员惊讶地发现，所有幼鲨，从刚孵化的婴儿到没有卵黄囊的幼体，似乎都以相同的方式移动。这一观察结果涵盖了几个关键指标，包括速度、拍尾频率、身体弯曲和鳍旋转。

“我真的认为小鲨鱼会以不同的方式移动，”波特说。“但在科学领域，我们根据现有证据做出最好的猜测，结果证明我们的假设是错误的。”

超越行走的鲨鱼

目前尚不清楚，为什么小鲨鱼不采用更适合其球状腹部的步态。一种可能的解释是重力起作用。最近的研究只检查了在水下行走的鲨鱼，其中卵黄囊的体积几乎不会阻碍运动。在未来的研究中，波特希望看看小鲨鱼是否会调整它们在陆地上的步态，以解决额外的体重问题。

对肩章鲨运动的进一步研究，也可能对研究动物如何从水到陆过渡的进化生物学家，以及像波特一样研究鳍和脚如何与表面相互作用。以及在不同环境中移动时，动物如何处理重力和体形之间的关系。

与此同时，肩章鲨正在成为研究海洋鱼类如何适应不断变化的海洋的科学家的模型。研究这些独特的鲨鱼如何走向安全，可能最终会导致更好地了解，其他物种如何在具有挑战性的环境条件中移动和远离，包括与气候变化相关的环境条件。

“从进化的角度，从气候变化的角度，甚至从基本的生理角度来看，我们可以从肩章鲨身上学到很多东西，”波特说。

最初发表在《生活科学》上。