

说到飞艇,你可能不会想到一种长着排排尖牙的、软骨质的鱼。但也许你应该。两者之间存在一些你可能从未考虑过的相似之处——这些相似的空气动力学特性让我们得以一窥鲨鱼是如何进化出它们的浮力的。
在水下生活,你的身体密度必须与周围的液体大致相同。密度太高,你会耗尽所有能量来避免下沉。密度太低,你就会一直漂浮在水面。陆地动物没有这个问题,因为我们都比空气密度大。但海洋生物必须进化出一种方法来平衡它们的浮力和游泳能力,否则它们就无法在海洋中生存。
鱼类通过鱼鳔来实现这一点,听起来像是一种老式的泳帽,但实际上是一个充满气体的器官,可以让一些游泳者随意调节浮力。它看起来像一个肉乎乎的充气气球。硬骨鱼(即非软骨鱼)可以改变鱼鳔内的气体量,从而在任何所需深度漂浮,而无需在想待在原地时消耗能量。
鲨鱼却没有。取而代之的是,它们进化出了*非常*脂肪的肝脏。脂肪除了美味之外,密度也比水小得多。这就是为什么(一般来说)体脂较高的人往往浮力更大。原理基本相同,只是我们把脂肪堆积在体表,而鲨鱼则将脂肪储存在肝脏中。
但并非所有鲨鱼的肝脏都一样。浮力是一种微妙的平衡,每种鲨鱼的物种都进化出了特定的漂浮能力。美国和澳大利亚的生物学家开始研究 32 种鲨鱼在密度、体型和游泳习惯上的差异,以找出这种平衡是如何进化的。他们最近在《英国皇家学会学报 B》上公布了他们的研究结果。
有些鲨鱼,例如格陵兰鲨或刺鲨,在海水密度更大的深海中游动速度非常缓慢。它们在该海平面需要较低的浮力——并且为了节省能量而游动速度极慢——因此它们需要从肝脏获得足够的向上的升力以实现稳定运动。这些是“飞艇鲨”,它们完美地适应了中等速度下的持续运动。
其他更快的物种则有不同的优先事项。黑鳍鲨和银鳍鲨生活在相对较浅的水域,它们需要能够闪电般地捕捉小型猎物。身体浮力较低能让它们更灵活地机动(任何试过穿救生衣游泳的人都会明白这一点),并且更节能。这些类似飞机的鲨鱼肝脏较小,常常小到如果它们不向前游动就会下沉。因此,它们的鳍呈翼状,以提供向上的升力来弥补内部浮力不足。代价是它们不适合缓慢、持续的运动。
你的直觉可能告诉你,体型越大的鲨鱼游动速度越慢,并且根据所有这些新信息,它们的浮力可能越大。你是对的。大型鲨鱼通常有大型肝脏,尽管这并非必然。研究人员不确定肝脏是否会按比例增大,或者某些物种的内脏中是否有不成比例大或小的浮力装置。但事实证明,肝脏的体积越大,身体的其他部分就需要越大来容纳它——增加的肝脏并没有取代瘦肌肉组织。

当然,这一切并不意味着“飞艇式”鲨鱼就不能是可怕的、长牙的、快速的捕食者。鲨鱼仍然是效率极高的游泳者——只是体积庞大、浮力大的物种在较低速度下更节能。飞艇般的钝吻六鳃鲨体长约 12 英尺,头部肥大,极其迟缓,因此获得了“牛鲨”的美誉。然而,在用六排牙齿撕碎动物的能力方面,它们与飞艇截然不同。即使是大型鲨鱼,通常也依靠速度、敏捷性(还有,说实话,它们锋利的牙齿)来捕食。
鲨鱼可能非常擅长捕食,但这些杀戮机器值得更多尊重而非恐惧。即使在俗称“死亡陷阱”的澳大利亚,自 2000 年以来鲨鱼只造成了 16 人死亡,而这是鲨鱼相关死亡事件最多的国家。你更有可能死于牛的攻击,或者说,死于鹿的攻击——这还不包括有多少人在由鹿*引起*的车祸中丧生。一头字面意义上的鹿只是在扮演它自己,比鲨鱼更可能杀死你。害怕鹿——而不是大白鲨。