研究人員從化石記錄中發現鯊魚曾經歷大滅絕。圖片來源：耶魯大學
對鯊魚來說，這是一個悲傷的故事。
大約1900萬年前，在地球最大生態系統——海洋中，鯊魚經歷了大規模滅絕。
但是研究人員只窺見了故事的梗概，而且仍不清楚鯊魚為何大規模死亡。不過，他們似乎預見了故事的結尾：現今，幸存的這些鯊魚物種似乎在重演1900萬年前的大滅絕。
6月4日刊登于《科學》的這項研究顯示，遠古時期，海洋中出現了物種滅絕神秘事件。但令人困惑的是，鯊魚大滅絕似乎隱藏在一段以前并不引人注目的地質時期。研究人員是怎么找到它的，這又意味著什么？
始于偶然
在此次大滅絕之前，鯊魚在海洋生態系統中扮演著比今天更重要的角色。當時，在海洋中巡游的鯊魚數量是現在的10倍多。
實際上，人們對古代海洋的研究一直受到巖石記錄的限制。“這些巖石記錄往往局限于淺水沉積物，因此我們對遠洋動物群的海洋歷史知之甚少。”瑞士蘇黎世大學古生物博物館研究所的Catalina Pimiento和美國史密森國家自然歷史博物館的Nicholas D. Pyenson在同期發表的評論文章中寫道。
耶魯大學地球科學家Elizabeth Sibert和現于紐約州立大學攻讀博士的Leah Rubin決定從微小的牙齒和鱗片入手，探索遠洋生物的歷史。
Sibert說：“我們幾乎是偶然發現了這次滅絕。”
一開始，研究人員決定利用深海沉積物中的魚類牙齒和鯊魚鱗片化石，梳理8500萬年來魚類和鯊魚豐度的數據，以便了解這些種群的長期正常變化。這些從深海沉積物鉆探巖芯（約5700米深）中提取的化石都在數千年的規模內以良好的順序累積，雖然無法較好地顯示鯊魚的系統發育，但其高時間分辨率能為研究人員提供其他視角。
一個意想不到的結果出現了——中新世早期發生了一次未知的鯊魚大滅絕事件，它們幾乎從遠洋沉積物中消失了，數量減少了90%，形態多樣性減少了70%，而且再也沒有恢復過來。這一數字是6600萬年前白堊紀—古近紀大滅絕事件中鯊魚滅絕數量的兩倍，后者導致地球上3/4的動植物滅絕。
誰是兇手
而且，這種轉變在地質時期上是突然發生的，甚至可能在不到10萬年里。“從我們目前掌握的證據來看，這次滅絕是迅速的，而不是漸進的——它僅僅發生在幾個沉積物樣本之中。”Sibert在接受《中國科學報》采訪時表示。
Sibert提到，他們對樣本中保存的鯊魚小齒的形態變化進行了定量分析，將南太平洋地區的798個小齒和北太平洋地區的465個小齒劃分為85種明確的形態類型，并對不完全小齒進行了3種“全面”分類。結果發現在滅絕后的沉積記錄中，鯊魚并沒有出現新的齒狀體，表明滅絕事件后，鯊魚沒有再次多樣化。例如，幾何小齒的相對數量從滅絕前的35%下降到滅絕后的3%。
“但中新世事件可能選擇性地滅絕了棲息在遠洋的鯊魚，同時至少允許一些遷徙物種生存下去。”Sibert說，“我們不知道是什么原因導致了這次滅絕——這是一個巨大的謎團！”
這次突然發生的滅絕與任何已知的全球氣候事件無關，當時并沒有已知的氣候災難或生態系統破壞。而且遠洋鯊魚并不是由于現代遠洋頂級捕食者群體的進化而逐漸滅絕的。相反，鯊魚的突然滅絕似乎發生在金槍魚、長嘴魚、海鳥、喙鯨、須鯨，甚至遷徙鯊魚繁榮之前的幾百萬年。但在鯊魚滅絕后，新捕食者們的出現可能抑制了遠洋鯊魚再次繁榮。
“在地球歷史上，目前已知的證據顯示，這段時間沒有發生任何重大變化。”Rubin說，“但這次滅絕完全改變了棲息在開闊海洋中的捕食者的本質。”
歷史重演
但是，這個悲傷的故事似乎沒有終結。
“盡管今天的鯊魚主要分布在大陸架附近，但在不到半個世紀的時間里，全球海洋鯊魚的數量減少了70%以上。鯊魚多樣性的喪失與過度捕撈直接相關，而且全球海洋變暖使這一危機更加復雜化。”Pimiento和Pyenson寫道，“這場正在演化的危機讓人覺得似曾相識，這一次，鯊魚的減少速度比地球歷史上任何時候都要快。”
“1900萬年前發生的巨大變化改變了海洋生態系統的結構，同時也打破了近4500萬年的穩定。今天我們所做的可能會破壞1900萬年的穩定，未來的海洋將會迥然不同。”Sibert說。
研究人員表示，尤其令人擔憂的是，人類對鯊魚的威脅比其他海洋物種更大，而且化石記錄表明，現存的鯊魚在過去很長時間對滅絕有抵抗力，一些物種存活了數千萬年。鯊魚從海洋中消失也會造成深遠、復雜和不可逆轉的生態后果，因為它們的存在反映了海洋生態系統的穩定性。
“這篇論文有助于把目前鯊魚數量下降放在過去4000萬年的背景下。這是理解這些現代頂級海洋掠食者急劇減少可能產生的影響的至關重要的第一步。”Rubin說。
下一步，Sibert表示將從世界各地收集更多環境和古生物數據，弄清楚發生了什么，以及是否在魚類、浮游生物或陸地動植物等其他生物群體中也出現了滅絕。
“這項工作可能引發一場了解這一時期的‘競賽’，現代生態系統的崛起不僅受到影響，鯊魚多樣性大崩潰的原因也有待研究。”未參與該研究的耶魯大學地球科學助理教授Pincelli Hull告訴記者，“歸根結底，它代表了海洋生態系統在一個以前被認為不起眼的時期發生的重大變化。”
無論如何，“全球1/4的鯊魚物種正面臨滅絕的危險，所有31種現存海洋鯊魚的危險等級都在大幅上升。遠洋鯊魚群落的生態命運現在掌握在我們手中。”Pimiento和Pyenson說。唐鳳
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