一項新研究認為,這種巨型遠古鯊魚的體型比大白鯊更纖細,但不是所有古生物學家都同意。
這張巨齒鯊的插圖可能有誤。這種遠古掠食性鯊魚在大約360萬年前滅絕,科學家一直將其與現代大白鯊進行比較。然而,新的估算顯示,巨齒鯊擁有更纖細也更長的身體。Illustration by Jose Antonio Peñas, Science Photo Library
請閉上眼想像遠古的可怕動物巨齒鯊。
你或許會想像出一隻體型非常龐大的大白鯊,對吧?不過,一項新研究顯示,這種號稱世界上有史以來最大的鯊魚可能擁有比我們原本以為更長也更苗條的身體。
芝加哥帝博大學的脊椎動物古生物學家島田賢舟(Kenshu Shimada)說:「先前的研究單純假設巨齒鯊長得像放大版的現代大白鯊,卻沒有任何證據。」
大白鯊和巨齒鯊(Otodus megalodon)的牙齒上都有凸出的鋸齒,如同牛排刀。這種特徵起初讓科學家認為,大白鯊是巨齒鯊的直系後裔。
然而,較近期的研究顯示,巨齒鯊屬於鯊魚系譜樹的不同分支。但島田說,由於沒有其他更好的替代選項,學界依然將巨齒鯊與大白鯊進行比較。
不過,在一項3月12日發表於期刊《電子古生物學》(Palaeontologia Electronica)的研究中,島田和其他十幾位專家認為,相較於胸部圓而寬的大白鯊,巨齒鯊的體型呈現應該沒有那麼粗壯。
這些科學家也能針對巨齒鯊的總體長提出新的估算,最多應該可達24.3公尺的長度。先前的估算認為巨齒鯊最多約15公尺長。這表示最大的巨齒鯊或許與藍鯨的體型近似。
島田說:「根據目前的化石紀錄和資料,我們的新估算值代表巨齒鯊最合理的最大可能估計〔總體長〕。」
估算巨齒鯊的體長需要偵查工作
對於某些遠古動物,科學家有完整骨架,能夠重建這些動物存活時的可能樣貌。但對於巨齒鯊,這項工作遠遠更加困難。
化石紀錄只包含巨齒鯊的椎骨、牙齒、鱗片,以及一些軟骨碎片。有些古生物學家曾使用大白鯊的牙齒或脊柱來研究巨齒鯊可能的體型大小。不過,巨齒鯊的整體結構依然成謎,包括頭部、尾部和魚鰭。(因此,如果你曾在博物館裡的巨齒鯊顎骨前拍照,其實你是站在科學家猜測最有可能的顎骨結構前面,因為目前尚未發現巨齒鯊的顎骨。)
為了彌補這個缺口,島田和同事開發出了一種新方法來估算巨齒鯊的體長,他們使用一條來自比利時且近乎完整的脊柱,以及一條來自丹麥且不完整的脊柱。他們將這兩條脊柱與其他170種鯊魚(包含現存及絕種鯊魚)的體型呈現進行比較,然後就能估算巨齒鯊的頭部和尾部大小,結果分別是約1.8公尺和3.6公尺長。於是,比利時的巨齒鯊標本的完整體長應該是16.4公尺。
然而,由於科學家發現,屬於丹麥巨齒鯊的椎骨之一明顯大於比利時巨齒鯊脊椎上的最大椎骨,所以他們能夠提高估算值,達到新的驚人總體長。
目前尚未發現巨齒鯊的顎骨化石。在許多博物館展出的複製品都是按照從牙齒或其他部分化石估算的體型製作。Photograph by Alexander Demianchuk, Reuters/Redux
與大白鯊一樣,巨齒鯊也擁有鋸齒狀或凹凸不平邊緣的牙齒,因此先前古生物學家才會認為這兩種動物有親緣關係。Photograph by Doug Perrine, Nature Picture Library
為什麼巨齒鯊可能比先前認為的更纖細
接下來,科學家嘗試確認巨齒鯊的身體「長寬比」。島田說:「簡單來說,長寬比是一種衡量身體或物體有多纖細的指標。」
研究團隊再次採用現存及絕種鯊魚的測量值。現存最大的鯊魚(例如鯨鯊和姥鯊)擁有較纖細的體型呈現,使這些巨獸在海中巡游時獲得較大的流體動力學效率。不過,如果將大白鯊的體型呈現放大到類似巨齒鯊的體長,產生的動物身體結構就會比較難在水中游動。
島田說:「雖然我們依然需要直接的化石證據,但我們的新研究顯示,從流體動力學的觀點來看,巨齒鯊的身體比例應該比現代大白鯊更纖細。」
傑克.庫珀(Jack Cooper)並未參與這項新研究,但他也曾嘗試估算巨齒鯊的體型。他稱讚研究作者提出比利時化石的新體型估算值,以及他們不只使用一種類比(例如大白鯊)來做出計算的研究方法。
在英國威爾斯的斯萬西大學擔任古生物學家的庫珀說:「不過,對纖細體型的支持最多只是暫時性的。」
「巨齒鯊是否可能比先前的重建模型更加纖細?當然有可能。」庫珀說:「但這項研究並沒有直接說明比先前纖細多少,也沒有確切排除先前的解讀。」
有史以來最大的鯊魚寶寶?嘟嘟嘟嘟
新的體型呈現和體長估算顯示,巨齒鯊的體型可能類似檸檬鯊(攝於巴哈馬)的巨型版。Photograph by David Doubilet, Nat Geo Image Collection
雖然在發現更大且更好的巨齒鯊化石之前,這些估算都依然存在變數,但島田及同事懷疑,巨齒鯊其實看起來更像巨大版的檸檬鯊。
島田說,檸檬鯊原生於北美洲、南美洲及西非沿岸海域,「擁有傳統的鯊魚體型呈現」。他說:「有點像是鯊魚界的『平凡』鯊魚。」
科學家也根據他們手上掌握的證據,提出其他多個主張。例如,依據新體型進行的流體動力學分析也顯示,即使是完全長成的巨齒鯊,速度也不會比現代大白鯊更快。
同樣地,科學家也透過計算椎骨內的成長輪紋(growth band),估計新生巨齒鯊在出生時的體長約為3.7至4公尺。如果這項估算屬實,就代表巨齒鯊擁有魚類史上最大的幼魚。
幼年巨齒鯊可能在發育的最初七年迅速成長,直到牠們不再有可能遭到大白鯊捕食。這是很重要的研究領域,因為許多科學家相信,與大白鯊的競爭是導致巨齒鯊最終滅絕的部分原因。
庫珀認為最大幼魚的理論「很令人興奮」,但他也指出,幼年巨齒鯊迅速成長以超過大白鯊的想法「純屬臆測」。
庫珀說:「簡單來說,這項研究呈現的所有結果都很有趣,但除非這些結果能夠透過實證檢驗,或者我們發現一具完整的巨齒鯊骨架來確認事實,否則我們應該持保留態度。」
重點並非巨齒鯊是不是最大的魚
近年來,大眾對巨齒鯊研究愈來愈感興趣。不過,庫珀和島田都認為,對最大體型的迷戀及回答假設性問題(例如巨齒鯊能否在打鬥中擊敗已絕種的利維坦鯨)都會分散關注。
庫珀說,這類話題「忽視了我們對這種標誌性且真實存在的生物所學到的驚人生物學知識,反而把牠簡化成一個只能說是遊戲角色的形象。」
舉例來說,島田共同撰寫的另一項最新研究發現了地球化學證據,顯示巨齒鯊可能至少是部分溫血動物。這種優勢或許使牠能夠追捕鯨魚至更遠、更寒冷的水域,進而促使其發展成巨型生物。
由於目前的化石證據很少,所以巨齒鯊有可能長得跟這些估算完全不一樣。
「除非我們找到保存良好的完整或接近完整的骨架,否則無法排除這種可能性。」島田說:「〔在那之前〕,我們都會因為資料不多而受到限制。」
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