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科学家揭示窄头双髻鲨头部形态演变之谜
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- 荷鲁斯快报
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窄头双髻鲨的幼鲨头部前缘有一个明显的突起，过去被误认为是雄性性成熟时的特征。然而，一项最新研究彻底颠覆了这一传统观点，揭示了雌雄两性在头部形态上截然不同的发育轨迹。研究发现，无论雄性还是雌性，窄头双髻鲨在生命初期都拥有相对尖锐的头部，但随着成长，雌性的吻部会变得异常圆润，这种变化远比雄性显著。
窄头双髻鲨是双髻鲨家族中体型最小的成员，也是已知唯一一种雌雄头部形状存在明显差异的鲨鱼物种。成年雄性通常保留着头部前端的突起，而雌性则发育出平滑的轮廓。这种扁平的头部结构不仅外观独特，还承担着支撑感官器官、拓宽眼睛和鼻孔间距的重要功能，帮助鲨鱼探测猎物。
迈阿密大学罗森斯蒂尔海洋、大气与地球科学学院的研究人员对佛罗里达州比斯坎湾和坦帕湾收集的144条窄头双髻鲨进行了详细检查。这项发表在《综合有机体生物学》杂志上的研究，首次系统比较了比斯坎湾窄头双髻鲨的头部发育与摄食生态。主要作者Kathy Liu指出，尖头形状并非雄性成熟时才出现，年轻雌雄个体都有尖头，但雌性在成熟过程中形态变化更为剧烈。
为探究这一差异的成因，研究团队分析了鲨鱼肌肉样本中的碳和氮同位素特征，以重建它们长期的觅食模式。分析结果显示，尽管不同海湾的鲨鱼依赖不同环境特征的食物网，且饮食随生长而改变，但在同一区域生活的雌雄个体实际上利用了相同的当地资源。因此，研究并未发现饮食差异驱动头部形状发育的证据，从而排除了这一最直观的假说。
排除了饮食因素后，科学家的目光转向生长、繁殖、游泳表现及出生前发育等可能性。在2022年至2023年间，研究团队在野外对鲨鱼进行测量和组织取样，并利用特制网格对头部两侧拍照，通过图像处理软件精确比较曲率，避免了长时间离水对动物的影响。研究推测，尖锐的吻部可能提升幼鲨的流体动力学表现，而随着雌性体型增大以支持繁殖和妊娠，这种优势或许不再重要，圆润头部更适合其变化的身体。
合著者Catherine Macdonald副教授表示，这项研究通过同时分析同一动物的体型和饮食，大大缩小了这种奇特生物特征的潜在驱动因素范围。未来针对游泳效率的实验以及对胚胎和新生鲨鱼的研究，将有望揭示雌雄个体从何时起走上不同发育路径。这些发现不仅增进了对鲨鱼生物学的理解，还为根据当地生态条件制定科学的保护策略提供了宝贵的数据支持。
