当您想到鲨鱼时，可能会想象一个在开放海洋中游弋的庞大而强大的掠食者。像大白鲨、虎鲨和公牛鲨这样的物种占据了媒体的主导地位，而罕见的鲨鱼袭击人类事件则引发了广泛的恐慌，并影响了政策，例如在澳大利亚加强使用防鲨网。
然而，这三种极具魅力的掠食者仅占所有现存鲨鱼的0.6%。超过500种现存鲨鱼展现了惊人的多样性：从长达20米的巨型鲸鲨到手掌大小的会发光的灯笼鲨，从扁平的扁鲨到双髻鲨，再到锯鲨、欧氏尖吻鲨和须鲨。
然而，这种非凡的多样性是如何演变而来的？由我主导的一项新研究探讨了鲨鱼体型的进化，从4亿多年前的远古祖先到现代。
恐龙时代之前的时期
如今可见的形态多样性并非一蹴而就，鲨鱼的谱系可以追溯到恐龙时代之前。通常，科学家利用化石来追踪不同动物群体在进化树中体型和大小的变化。然而，对于鲨鱼来说，这是不可能的。
原因在于：鲨鱼的骨骼由软骨而非骨骼构成。与哺乳动物、鸟类或爬行动物不同，因此几乎没有完整的古代鲨鱼化石。相反，发现了无数孤立的化石牙齿。
因此，科学家们迄今对如今可见的鲨鱼体型多样性如何、何时及为何演变知之甚少。我们没有使用化石，而是从400多种现存鲨鱼的科学插图中收集了关于体型的信息。通过一种名为“祖先状态重建”的统计方法，我们估计了远古鲨鱼的体型。
此外，我们还收集了关于不同鲨鱼物种偏好栖息地的数据，以及自第一批鲨鱼出现以来环境条件的变化。
远古鲨鱼是底栖生物
我们的分析表明，远古鲨鱼可能是底栖生活的。也就是说，它们生活在海底或接近海底的地方。远洋鲨鱼，即在开放海洋中游弋并类似于现代大型掠食性鱼类如大白鲨、虎鲨或公牛鲨的鲨鱼，最早出现在侏罗纪时期，即1.45亿至2.01亿年前。
这意味着：在它们存在的前半段时期，鲨鱼仅限于接近海底的栖息地。
“有趣的是，我们发现鲨鱼在四次征服开放海洋中的三次过程中，体型发生了变化，包括在栖息地转换之前出现的更深的身体和更对称的尾巴的进化。”
这些变化的时机表明，历史上的气候变化，包括海平面上升和构造变迁，在创造新的远洋栖息地方面发挥了关键作用，这些栖息地是鲨鱼可以定居的。
换句话说：随着气候变化，远古鲨鱼的栖息地也发生了变化，从而促进了新体型的进化。巧合的是，这些更深的身体和更对称的尾巴更适合在开放水域中生活。
通过回顾过去，我们可以更好地理解远古生态系统的运作方式，并预测它们对未来人为气候变化的反应。这些结果还表明：并非所有鲨鱼都相同。无论是远古还是现存的鲨鱼，大多数都是小型底栖生物，而非大型、危险的顶级掠食者。
因此，当您下次想到鲨鱼时，不要忘记那些在第一批恐龙出现之前很久就塑造了海洋的远古底栖生物。
