

在澳大利亚、印度尼西亚和巴布亚新几内亚周围的水域,生活着一种非常奇特的鲨鱼。这种被称为“行走鲨鱼”的鲨鱼,属于Hemiscyllium属的九个物种,它们有能力爬行在海底。
“它们会用强壮的肌肉鳍站立起来,然后扭动身体向前走,而不是游泳,”佛罗里达自然历史博物馆的进化生物学家香农·科里根说。
行走鲨鱼甚至可以在退潮时,在浅水珊瑚礁栖息地中,短时间地在潮汐池之间爬行。但它们因另一原因而引人注目:行走鲨鱼是地球上最新的鲨鱼群体之一,据科里根及其同事1月21日在《海洋与淡水研究》杂志上报道,它们出现在动物进化树上大约在4400万年前。他们怀疑这个群体可能还没有停止分裂成新物种。
研究人员研究了这些动物是如何以及何时进化成独立物种的。他们发现,它们的祖先可能通过搭乘漂浮的岛屿,迁徙到不同的地点。该团队希望,对这些神秘的小鲨鱼的研究,能为保护主义者提供关于如何最好地保护它们的宝贵信息,甚至可能对更广泛的鲨鱼进化提供更深刻的见解。
科里根是过去11年来一直研究行走鲨鱼的合作者之一,这项工作包括发现了该群体中的四个物种(共有九个)。第一种行走鲨鱼是在1788年被描述的,最近一种是在2013年。一些行走鲨鱼分布在澳大利亚北部海岸的广阔区域,而另一些则局限于非常小的区域。它们的活动范围不重叠,但似乎环绕着澳大利亚北部、新几内亚岛和几个卫星岛屿形成一个大致的环。
研究人员曾怀疑行走鲨鱼可能在这个环形区域分化成不同的物种。但当他们开始调查这些鲨鱼的进化过程时,他们意识到鲨鱼的历史可能要复杂得多。“我们发现了物种之间一种非常奇怪的关系模式,”科里根说。
研究人员检查了从活体行走鲨鱼和博物馆标本采集的组织样本中的遗传物质。然后,他们为整个群体构建了一个进化树。在几种情况下,一种行走鲨鱼被发现在远离其最近亲属的地方。行走鲨鱼的游泳能力不强,无法跨越深水区域,因此它们不太可能靠“腿”(或者说鳍)旅行那么远。

取而代之的是,鲨鱼分布的这种“混乱”模式可能与它们家园地质历史有关。
“在相对近的时期,这里地质活动极为复杂,大量的板块相互移动和碰撞,这……不断地为海洋物种创造新的栖息地,”科里根说。“这些都与我们看到的模式非常吻合。”
她和她的团队认为,小群的行走鲨鱼搭乘了小岛屿的碎片。随着这些岛屿随着板块构造的移动,鲨鱼被带到了远离同类的新的领地。最终,在鲨鱼可以跨越的屏障,如深水通道之间形成了。随着时间的推移,这两个分离的鲨鱼群体将演化成不同的物种。
区分不同种类行走鲨鱼最简单的方法是看它们醒目的颜色图案;该团队注意到,即使在单个物种的分布范围内,这些图案也有差异。有可能新物种很快就会出现,或者已经出现但尚未被识别。
“这确实是一个关于鲨鱼如何进化的绝佳的自然实验,”科里根说。“我们可以通过采样在今天进行研究,因为我们认为它仍在发生。”这使得行走鲨鱼成为研究可能导致其他鲨鱼物种进化的更古老事件的理想对象。
如今,澳大利亚北部、巴布亚新几内亚和印度尼西亚东部这些鲨鱼生活的地区是生物多样性的热点,尤其是在鱼类方面。但它们目前也面临着栖息地破坏、污染和过度捕捞的威胁。大多数行走鲨鱼物种局限于非常小的区域,这使得它们特别容易受到这些威胁。然而,由于对行走鲨鱼的了解甚少,科学家们尚不确定它们是否处于危险之中。
科里根和她的合作者们现在正致力于更详细地了解这些鲨鱼的确切分布、它们对特定区域的依赖程度以及它们面临的威胁。希望这能为科学家们提供制定保护每个物种的策略所需的信息。