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右手是我们大多数人的惯用手,我们会习惯性地用右手拿笔写字,拿筷子吃饭。有趣的是动物界中的鲨鱼可能也会变成“右撇子”,不过其背后的形成原因却并不是那么有趣。
你可能想要说,鲨鱼它们哪里来的手?其实科学家谈论鲨鱼和其他海洋生物的左右“惯用”时,他们谈论的是偏侧化:动物大脑的一侧自动控制某些行为的倾向。通过简单、自动的行为(比如说你习惯用右手写字),从而为大脑腾出空间来处理更复杂的认知功能。对于鱼类,偏侧化可能意味着以某种方式游泳的默认偏好。研究人员最近发现,不断上升的海洋温度会影响鲨鱼游泳的方式,例如,澳大利亚虎鲨原本并没有偏侧化的爱好,但如果气候变化以目前的速度持续下去,虎鲨就会变成“右撇子”。
“右撇子”的鲨鱼!
为了研究上升的海洋温度会对海洋生物造成什么影响,研究人员从澳大利亚东部海域收集了一批虎鲨鱼卵,并分为对照组和实验组。对照组在海湾当前的海洋温度(20.6℃)下孵化了12个鱼卵,而实验组则在预测的未来海洋温度(23.6℃)中孵化了12个鱼卵(根据预测,如果温室气体排放量继续保持在当前水平,本世纪末海洋温度将上升1℃~3℃)。结果实验组中有5只在孵化后的一个月内死亡,而对照组则正常生长。
为了继续研究剩下的鲨鱼是否已经形成偏侧化,研究人员将鲨鱼放在一个长槽中,一端有一个“Y”形隔板。隔墙后面有食物作为奖励,鲨鱼不管是游到“Y”的左边还是右边,都能得到食物。结果发现,在高温下孵化的鲨鱼表现出强烈的右转倾向,而对照组中的鲨鱼则没有明显的偏好。
这是一种节能机制?
为什么高温环境会使鲨鱼形成右转的偏好?研究人员认为这可能是作为一种节能机制,通过将一个特定的功能分配给一个半球可以让大脑腾出空间来完成其他任务。
由于偏侧化是大脑功能不对称的表现,偏侧化强度和方向的变化表明,快速的气候变暖会影响鱼类大脑的发育和功能。炎热的环境会加速新陈代谢,成长在温度较高水域的鲨鱼可能会被迫发育得更快,大脑可能会比在当今水温条件下发育的更小。由于大脑可能无法增长到同样的大小和复杂性,能量不足,鲨鱼可能不得不自动完成某些行为,比如在遇到障碍时总是向右转,以节省能量。这将有助于弥补环境造成的其他发展障碍,以便让大脑更有效地处理信息,从而提高生存率。
这似乎是个好消息,鲨鱼能够通过自我纠正来适应环境带来的不利影响,表明气候变暖并不意味着世界末日。但是别忘了,实验中高温孵化下的鲨鱼有将近一半死亡了,所以最好不要輕易推断生物适应气候变化的能力。此外,尽管偏侧化可以帮助幸存下来的鲨鱼适应气候变暖,但如果偏侧化使它们改变了捕捉猎物的方式,这些变化可能会从食物网中蔓延下来,从而扰乱食物链,损害海洋生态系统。
你可能想要说,鲨鱼它们哪里来的手?其实科学家谈论鲨鱼和其他海洋生物的左右“惯用”时,他们谈论的是偏侧化:动物大脑的一侧自动控制某些行为的倾向。通过简单、自动的行为(比如说你习惯用右手写字),从而为大脑腾出空间来处理更复杂的认知功能。对于鱼类,偏侧化可能意味着以某种方式游泳的默认偏好。研究人员最近发现,不断上升的海洋温度会影响鲨鱼游泳的方式,例如,澳大利亚虎鲨原本并没有偏侧化的爱好,但如果气候变化以目前的速度持续下去,虎鲨就会变成“右撇子”。
“右撇子”的鲨鱼!
为了研究上升的海洋温度会对海洋生物造成什么影响,研究人员从澳大利亚东部海域收集了一批虎鲨鱼卵,并分为对照组和实验组。对照组在海湾当前的海洋温度(20.6℃)下孵化了12个鱼卵,而实验组则在预测的未来海洋温度(23.6℃)中孵化了12个鱼卵(根据预测,如果温室气体排放量继续保持在当前水平,本世纪末海洋温度将上升1℃~3℃)。结果实验组中有5只在孵化后的一个月内死亡,而对照组则正常生长。
为了继续研究剩下的鲨鱼是否已经形成偏侧化,研究人员将鲨鱼放在一个长槽中,一端有一个“Y”形隔板。隔墙后面有食物作为奖励,鲨鱼不管是游到“Y”的左边还是右边,都能得到食物。结果发现,在高温下孵化的鲨鱼表现出强烈的右转倾向,而对照组中的鲨鱼则没有明显的偏好。
这是一种节能机制?
为什么高温环境会使鲨鱼形成右转的偏好?研究人员认为这可能是作为一种节能机制,通过将一个特定的功能分配给一个半球可以让大脑腾出空间来完成其他任务。
由于偏侧化是大脑功能不对称的表现,偏侧化强度和方向的变化表明,快速的气候变暖会影响鱼类大脑的发育和功能。炎热的环境会加速新陈代谢,成长在温度较高水域的鲨鱼可能会被迫发育得更快,大脑可能会比在当今水温条件下发育的更小。由于大脑可能无法增长到同样的大小和复杂性,能量不足,鲨鱼可能不得不自动完成某些行为,比如在遇到障碍时总是向右转,以节省能量。这将有助于弥补环境造成的其他发展障碍,以便让大脑更有效地处理信息,从而提高生存率。
这似乎是个好消息,鲨鱼能够通过自我纠正来适应环境带来的不利影响,表明气候变暖并不意味着世界末日。但是别忘了,实验中高温孵化下的鲨鱼有将近一半死亡了,所以最好不要輕易推断生物适应气候变化的能力。此外,尽管偏侧化可以帮助幸存下来的鲨鱼适应气候变暖,但如果偏侧化使它们改变了捕捉猎物的方式,这些变化可能会从食物网中蔓延下来,从而扰乱食物链,损害海洋生态系统。