大约 9300 万年前，海洋温度的急剧升高可能帮助鲨鱼从矮胖的底栖居民成长为更大的捕食者。白垩纪时期海洋热量的激增源于火山熔岩的喷发，导致二氧化碳水平飙升。这产生了温室效应，提高了海洋温度。作为回应，一些鲨鱼物种进化出了拉长的胸鳍，这有助于它们游得更快，并移动到水柱的不同区域以获取食物。研究结果在上个月发表在《Current Biology》杂志上的一项研究中进行了描述。
2018 年发表的先前研究发现，一种名为 Cretoxyrhina mantelli（上图）的白垩纪鲨鱼体型足够大，可以捕食翼龙。化石记录不仅包含鲨鱼与其环境其他动物相互作用的证据，还包括它们的牙齿特征和体型大小。2024 年发表的这项研究的团队对 500 多种化石和现存鲨鱼物种的体长和鳍测量数据进行了分析，以估算它们的胸鳍随时间的变化。
“胸鳍是一个关键结构，相当于我们的手臂，”该研究的合著者、加州大学河滨分校 (UCR) 生物学博士生 Phillip Sternes 在一份声明中表示。“我们通过分析海量数据集发现，随着鲨鱼栖息地从海底扩展到开阔海洋，这些鳍的形状发生了变化。”
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更长的胸鳍有助于提高鲨鱼的运动效率。根据 Sternes 的说法，它们的鳍像飞机的翅膀一样长而窄，以减少运动所需的能量。研究团队还发现，与底栖鲨鱼相比，生活在开阔水域的鲨鱼似乎游得更快。
“鲨鱼肌肉对温度非常敏感，”该研究的合著者、UCR 生物学家 Tim Higham 在一份声明中表示。“这些数据帮助我们建立了高温、尾部运动和游泳速度之间的关联。”
今天生活的大多数鲨鱼物种仍然是底栖动物。它们生活在科学家称为的近海床的底栖带。像豹鲨和礁鲨这样的底栖鲨鱼不像它们的开阔水域亲戚那样是流行文化中的反派。它们通常更纤细、更扁平，是中等体型的捕食者。只有大约 13% 的鲨鱼是像大白鲨这样的快速游泳的开阔水域捕食者。
目前，海面温度平均为 68 华氏度（约 20 摄氏度）。在白垩纪时期，它们平均达到了约 83 华氏度（约 28 摄氏度）。研究团队认为，由于随着温度升高，氧气水平可能下降，底栖古代鲨鱼亲戚的呼吸可能变得困难。重要的是，温度的升高并非一蹴而就，鲨鱼的进化也是如此。
“在整个时代，我们一直有相当温暖的开阔海面温度，然后在一个或两百万年的时间里出现了一个显著的峰值，”该研究的合著者、克莱蒙特·麦肯纳学院古生物学家 Lars Schmitz 在一份声明中表示。
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这种古代全球变暖刺激了鲨鱼和某些动物群的进化，但导致另一些动物群灭绝。由于这些变化发生在更长的时间尺度上，因此很难准确预测鲨鱼或其他海洋生物将如何应对我们星球目前的变暖趋势。一些鲨鱼——包括在热带地区发现的物种，如虎鲨和公牛鲨——正在向北游得更远。然而，尚不清楚受威胁的鲨鱼是否能够再次适应以在迅速升高的温度中生存。
“现在的温度上升得太快了，我所知道的地质记录中没有任何可以用于真正比较的东西，”Sternes 说。
