奇特的頭部交配工具:男幽靈鯊的繁殖演變

最近一項研究顯示,雄性鬼鮫(chimaeras)在交配過程中使用一種不尋常的器官——位於前額的尖銳牙齒。與其他鯊魚和魟魚不同,鬼鮫並沒有明顯的口腔牙齒。這些稱為「前額刺」(tenacula)的器官上長有可伸縮的牙齒,這些牙齒在交配中扮演著至關重要的角色。研究人員的研究基於一個距今約 3.15 億年的化石,該化石的上顎附著著一個前額刺,上面排列著與口腔內牙齒幾乎相同的牙齒。

研究人員指出,前額刺幫助雄性在繁殖期間抓住雌性,類似於其他鯊魚所依賴的充滿牙齒的口腔。這個僅存在於雄性鬼鮫身上的前額附肢,是鬼鮫唯一真正具備的牙齒來源。研究的資深作者 Gareth Fraser 表示:「如果這些奇怪的 chimaeras 把牙齒放在頭的前面,那麼這讓人思考牙齒發展的多樣性。」他進一步指出:「如果 chimaeras 能在口腔外製造一組牙齒,那麼我們還可能在哪裡發現牙齒呢?」

研究人員從普吉特海灣(Puget Sound)收集了現代鬼鮫,發現它們也有相同的特徵:前額附肢上形成的牙齒,與鯊魚的口腔牙齒類似。對這些鬼鮫的基因檢測顯示,前額刺的牙齒啟動了與口腔牙齒相同的牙齒特異基因。鬼鮫的皮膚上覆蓋著微小的牙齒狀鱗片,然而對於這些鬼鮫進行的 CT 掃描讓科學家能夠詳細觀察這些結構,確認它們不僅僅是皮膚鱗片,而是真正的牙齒。

芝加哥大學的生物學教授 Michael Coates 表示,這個研究項目提供了一個美麗的進化調整或「DIY」的範例。他指出:「我們結合了實驗數據與古生物學證據,展示這些魚類如何利用一個已有的牙齒製造程序來創造一個對繁殖至關重要的新裝置。」這個研究的發現強調了進化過程中奇特的解決方案。華盛頓大學的博士後研究員 Karly Cohen 提到:「這個極為奇特的特徵顛覆了進化生物學中牙齒僅僅是口腔結構的長期假設。」她補充道:「前額刺是一種發育的遺物,而不是一種奇特的個例,這是第一個清晰的在下顎之外的有牙結構的例子。」

鬼鮫生活在深海,鮮少被觀察,憑藉其奇特的特徵,一直以來都是生物學家研究的有趣對象。前額牙齒的發現凸顯了我們對深海生命了解的不足,以及進化如何持續給我們帶來驚喜。Gareth Fraser 說:「在海洋深處仍然有許多驚喜等待我們去發掘。」這些研究結果已發佈於《美國國家科學院院刊》。


Henderson
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