科学家很少能接触到大多数鲨鱼、它们幼仔的发育或它们生长的苗圃。所以看到 锤头鲨 ( 地府地府 )胚胎,在其五个月的发育过程中,是非常不寻常的。

获得不断生长的胚胎是 像我这样的发育生物学家 因为我们试图了解地球上动物的多样性。我研究的鱼,包括其他鲨鱼种类的鱼,通常会产卵,这使我们能够方便地实时观察它们的发育。

不过,锤头鲨不会产卵。它们在子宫里产下它们的幼兽。一只怀孕的鲨鱼携带多达16个胚胎,每个胚胎都是由脐带喂养的,就像人类的胚胎一样。然后,母亲生下了活的小婴儿,这些婴儿的牙齿和下巴都是自给自足的,可以自己生存。

获得锤子头胚的机会是非常罕见的,这就是为什么这个图像如此特殊。

特征性的锤形头正在成为这张图片中的胚胎头鲨。标尺条=1厘米。(史蒂文·比勒姆和加雷斯·弗雷泽/生物系/佛罗里达大学)

为了拍摄这张图片,我和我的同事们从在佛罗里达海湾和大西洋海岸的人口调查中捕获的成年雌性鲨鱼身上取出了胚胎。通常这些鲨鱼会被标记和释放。

但在此过程中,有少数人死亡,然后研究有关饮食、年龄、生长、繁殖和毒理学的见解。没有人为了我们的学习牺牲鲨鱼。如果不是母亲死了,胚胎就会浪费掉。

为了这项工作, 史蒂文·比勒姆 ,研究生 在我的实验室里 ,能够 记录整个发展阶段 使用177个头鲨胚胎。

不同年龄的胚胎图像揭示了鲨鱼是如何在子宫发育的。(史蒂文·比勒姆和加雷斯·弗雷泽/生物系/佛罗里达大学)

我们能够组装出一种视觉生长图,从最早的胚胎--看起来一点也不像锤子头--到锤头形成的特定发育点,再到出生前的其他发育阶段。从来没有科学家以这种方式绘制过锤头鲨的发展图。

这项研究使我们能够研究锤子头发育的关键阶段,更重要的是,当胚胎发育出特征性的头状时的精确时刻--就像这张图片中所描述的那样。

锤头是一群特殊的 只有八种鲨鱼 它独特地发展出一个锤形头,被称为头翼,因其流体动力学设计而命名 快速转身并抓住猎物 .这种特殊的物种被称为头盖骨,因为它相对较小,圆形"锤。"

科学家们认为,两侧有眼睛的宽而扁平的头部形状是为了增强动物的感官。眼睛的宽定位可以增加视野,而宽的、膨胀的鼻胶囊提供了增强的嗅觉能力。

锤形的头部覆盖着扩大的电子探测器,支持鲨鱼的"第六感"。"它们甚至可以探测到最小的电信号,比如来自猎物鱼的心跳的脉冲,或者地球的 它们可以用来导航磁场 在迁移期间。

通过获得这些令人惊奇的鲨鱼幼兽胚胎,我们可以将它们的发育与其他正常头鲨鱼进行比较,并询问如何和为什么锤子头生长这些奇妙的小鲨鱼。

海洋隐藏着大量怪异和奇妙的鱼,其中大多数是难以接近的,研究它们的发展是不可能的。由于这些偶然的机会,我的实验室继续发现对地球上生命进化的洞察力。