研究人员说:“象鲨、其他种类的鲨鱼及人类的共同特点是,受精过程均在体内完成,而硬骨鱼的受精过程则在体外进行。”象鲨和人类之间许多相似基因都涉及**生成。象鲨和人类所产生的**似乎在末端拥有能够与雌性卵子结合的感受器,多骨鱼则没有这样的感受器。它们的**通过一个称为卵膜孔的小孔进入卵子,鲨鱼和人类没有卵膜孔。
研究人员同时发现,由于鲨鱼身上具有所有四种存在于哺乳动物身上的白细胞,二者的免疫系统非常相似。他们认为,未来有关象鲨基因组的研究,也许能揭示诸如免疫系统如何发育等涉及人类基因的信息。象鲨基因组相对而言不大,研究起来也相对容易。由于鲨鱼是现存最古老的有颚脊椎动物,针对鲨鱼的研究甚至可能揭开人类和其他哺乳动物进化之谜。
深海细菌揭示生命起源
根据我们日常的生活经验,我们把食物煮熟,其中的细菌就可以死光了。然而,对于医生来说,100℃还不是对付细菌的最佳温度,为了防止病人受细菌感染,医生一般用121℃的高温蒸汽来对医疗器械进行消毒,目前已知的各种细菌在这个温度下都可以被杀死。然而,科学家最近发现了可以耐受130℃高温的细菌。
不过我们不必担心我们现有的方法不能杀灭危害人类健康的病菌,因为新发现的高温细菌并不生存在常规的环境中,而是生活在深海海底的温泉里。更为奇特的是,这种新细菌呼吸的是硫而不是氧。地面上的温泉一般也就几十摄氏度的高温,而深海中的温泉是被岩浆加热的,并且由于海水对海底造成强大压强的关系,这些温泉最多可以达到400℃的高温。因此,科学家还希望找到能耐受更高温度的细菌。
科学家把这种细菌放入含有氧化铁的试管中时,发现这种细菌居然有还原能力,能够把铁离子还原成铁原子。据古生物学家推测,这种细菌可能是地球上最古老的生物之一,大概在地球上生活了几十亿年了。科学家把这种细菌命名为“品系121”,表明它们能忍受陆地上细菌不能忍受的121℃的高温。除了能忍受高温外,这些古老的细菌还有一些奇特的属性,它们能忍受超级低温和盐度高的环境,强酸和强碱它们也不怕,可算是能忍受恶劣环境的“终极生物”了。
更为重要的是,高温细菌的发现为寻找外星生命提供了重要的证据和线索。按照传统的观点,生命只能在和地球环境类似的星球上才能进化出来,最重要的是要有像地球一样的大气圈。然而,高温细菌告诉我们,生命不仅可以忍受极端恶劣的生存环境,还可以靠呼吸硫来生存和进化,这样一来,缺少氧和其他气体的星球也可能出现生命,并可能从低级生物进化成高级生物。
深水鱼的视觉奥秘
动物大脑感受视觉的一个前提,就是必须有光源直射或物体反射的光线作用于眼球的视网膜。俄罗斯专家发现,终日生活在昏暗的深水鱼之所以能保持一定的视觉,得益于其独特的视网膜结构。
俄罗斯科学家说,普通鱼类的视网膜中含有视锥细胞和视杆细胞。视锥细胞适于感受正常强度的可见光和分辨颜色,视杆细胞对弱光反应敏感。研究所的科研人员对贝加尔湖的深水鱼进行了长期考察。贝加尔湖位于俄东西伯利亚南部,水深可达1620米。
科研人员发现,生活在不同深度水域的贝加尔湖鱼类,其视网膜结构各不相同。生活在距水面100米以内的鱼类,其视网膜中含有很多视锥细胞。因而,它们能够敏锐地感受射入水中的可见光。
水深在100米~1000米之间的鱼类,其视网膜结构会向两种不同方向发展。随着水深的增加,一类鱼的视锥细胞会逐渐减少,而视杆细胞则相应地增生。这样,它们就能在水深400米以下的昏暗水域中,辨别物体的轮廓和方向。另一类鱼则有选择地舍弃了部分视锥细胞,保留下了能感受波长较短、穿透性较强的蓝光的视锥细胞,而且其体积比正常的视锥细胞大1倍一2倍。这样的视网膜结构可使鱼最大限度地分辨色彩。
生活在水深1600米上下的鱼类完全没有视锥细胞,其整个视网膜都充满了视杆细胞。白天,它们潜伏在深水里。夜晚,它们便游到表层湖水中,尽可能地利用微弱光线捕食浮游生物。这样,它们也能使自己保持一定的视觉。
俄罗斯专家认为,上述发现使科研人员进一步了解了深水鱼的生理特点和生活习性。这些收获对于研究深海鱼类的海洋生物学家,具有十分重要的参考价值。
化石棘鱼疑问多
棘鱼是地球上出现最早的硬骨鱼类。最早的棘鱼化石发现在我国湖南西部距今大约有4.38亿年多时间了。在地球上相继生活了1.78亿年,到2.6亿年前后就绝灭了。
关于鳍前面棘的功能和作用,历来就有争论,这种看法认为,它起分水作用。当它游累下沉到水底时,可以用它固定住身体稍事休息一下。也有的学者认为,它是一种防身武器,因它们身上的棘又硬又长并深深扎根在体内,这样与它们同时代生存而又贪食的鲨鱼就不敢轻易向它发起进攻,而敬而远之。就是偶尔个别被咬死,也很难吞咽下去。当然,例外的事也不是没有的,人们在生活同时代的古鳕鱼的体腔内,也曾发现过一条保存相当完好的棘鱼化石就是一例。
棘鱼身体上披有小而带尖的鳞,跟现代鲨鱼的差不多。这种鳞不是迭瓦状排列而是一个挨一个的有规律排列行。它的腹面没有空腔。鳞一开始就在身体上出现了,随着鱼体的生长鳞也生长,到了一定程度也就不长了。但是,在鱼体的一些部位在幼鱼时是没有鳞的,直到长大以后才长出鳞来。
棘鱼的头颇像现代鱼类,窄而高,头和鳃骨是分开的,嘴长在头的前端。一对非常小的鼻孔相距较近,位于嘴的上方。眼睛很大,长在头的前侧,在它的外面沿着眼眶有五块骨片,它不仅是用来保护眼睛不受损伤,而且可能有了它才不致使眼球从眼眶内掉出来。棘鱼的嘴很小,上下颌上均有很尖的牙齿。不过,它们不是长在齿槽内,而是与颌骨愈合在一起。在左右两侧下颌前端接缝处的牙齿呈环状,它是用结缔组织与下颌连在一起的。在早期种类的头上骨片数目较多,鳃部的骨片往往很大。到了晚期这种骨片数目就大大减少了,仅仅在头部侧线感觉沟附近残留一些。
棘鱼这一大的家族,虽然在地球的历史上出现较早,但它们似乎从来就没有兴旺过,这可能与它们的生活环境有关。这一个家族的所有成员从没有离开过大海到内陆的江河湖泊去闯一番,这也许就是它们没有兴旺发达的根本原因。棘鱼通常生活在水的中层和表层,过着自由自在的生活。有些种类虽然身上也有较厚的鳞,常常在水底停留,但它从没有形成背腹扁平的底栖种类。棘鱼有鳔,能帮助它在水中沉浮。它们有很大的眼睛和多尖的牙齿表明它们是以捕食其它动物的幼体为生。除个别者外,绝大多数不是贪食者。它们可能整天都张着小嘴在水中游来游去去捕捉小的食物,以填饱肚皮。
棘鱼化石在世界各地均有发现。在我国广大地区内均找到过它们的化石,多为分散的棘、鳞片和牙齿,没有一条完整的,相信经过努力会发现的。
会飞行的海洋生物
在热带和亚热带海域生活着一种被人们称为“水下魔鬼”的、会飞行的鱼类——蝠鲼。
蝠鲼之所以被称为“水下魔鬼”,可能是因为它的外形丑陋吧。它的头又宽又大,两侧长着一对肉角,而嘴就长在两个肉角之间,那嘴不是圆的,而是方的。蝠鲼的体型呈不规则的椭圆形,体盘一般在50厘米~100厘米左右,最大可达6米以上。
蝠鲼的习性也十分怪异。它性情活泼,常常搞些恶作剧。有时它故意潜游到在海中航行的小船底部,用体翼敲打着船底,发出“呼呼、啪啪”的响声,使船上的人惊恐不安;有时,它又跑到停泊在海中的小船旁,把小铁锚拔起来,使人不知所措。过去渔民们不知道是这种鱼在“捣乱”,还以为是“魔鬼”在作祟,这可能也是人们称其为“水下魔鬼”的一个原因吧。
蝠鲼的名字虽然不好听,还是鲨鱼的近亲,同属软骨鱼类,但它并不凶猛,性情还很温和。它缓慢地扇动着大翼在海中悠闲游动,并用前鳍和肉角把浮游生物和其他微小的生物拨进它宽大的嘴里。据说曾有一名水下摄影师在水下工作时,遇到一条体翼宽达2.3米的大蝠鲼。当摄影师跃到它的背上,它不但没有反抗,反而让摄影师骑在它的背上作了一次长时间的遨游。
寻访深海予尾鱼
1987年1月,著名的德国生态学家汉斯·弗里克深入科摩罗群岛,揭开了他一生研究中的精彩一幕。这是一片多活火山爆发区,奇妙而险峻,就像许许多多探索美国尼斯湖的怪物、热带丛林的恐龙或喜马拉雅山的雪人的英雄们那样,弗里克要在这里找到恐龙时代的“乡邻”——矛尾鱼。
矛尾鱼何物?它是空棘鱼类仅存的古生物鱼种,为现今地球上所有陆生动物群的祖先。弗里克历经艰险,终于如愿以偿,发现了这个老祖宗的老巢,借助于现代化小型潜水艇和海底望远境,一睹了活的矛尾鱼的风姿——圆乎乎的生灵,安静地躺在海底洞穴里。这就是矛尾鱼的家,.一洞接一洞,蔚为壮观。弗里克一发不可收拾,每年都要多次光顾,拜访老祖宗。在1991年的探险中,他花费足够的时间进行了详细的探险观察,发现每个海底洞穴里足有20条矛尾鱼,亲密无间的生活着。到1995年他再次光顾时,惊奇地发现每个海底洞穴中仅有14条左右了。他随后考察了科摩罗群岛主岛——大科摩罗岛沿岸总共仅有200条左右。罪魁是谁呢?是当地渔民。,渔民们为了在沿岸附近海域捕捉食用鱼类,常常误将矛尾鱼钩住。其实,矛尾鱼根本无法食用,它散发浓重的鱼油气味不仅令人倒胃,吃了还会引起胃病。迄今渔民们仅发现矛尾鱼唯一有用的东西是身上坚硬的鳞片,用以取代日常生活有用的砂纸。
真正捉到的第一条矛尾鱼是在东非沿海。1938年圣诞节前,渔民们乘“涅尼雷”号渔船出海,收获颇丰,尤其令他们兴奋不已的是捕捉到一条奇鱼。这条他们从未见到的怪鱼全身上的鱼鳍如穗,短脚似截,不知何物,姑且取名为“大海晰蝎”。这条怪鱼自在地躺在甲板上达4小时毫无异感,一渔民担心它会死掉,有意识地用手拉了一下,不料它愤怒地紧咬牙齿喀嚓作响,以示抗议,反而吓人一跳。“涅尼雷”号抵达南非东伦敦港,有心的船长特意将怪鱼送给博物馆研究人员马达约尼·拉蒂默女士,随后转送给鉴定鱼类专家詹姆斯·史密斯。见到这条极其珍贵的鱼种,史密斯简直不敢相信自己的眼睛,这不就是矛尾鱼吗!殊不知,这就是与恐龙同时代的幸存者,而科学界早已定论矛尾鱼在6500万年前绝种。捕获矛尾鱼的消息一经传出,全世界各大报刊纷纷报道,一时间热闹非凡。这一发现甚至引起了生物学家关于传统生物进化理论的大辩论。认为在生物界中的动物和植物会以不同的速度进化的,重要的是栖息环境,而海洋环境又比陆地环境更加稳定。因此,海洋生物进化速度缓慢。例如,海洋中的鲈鱼确证在最近500万年中无论在外观形态还是内部结构都没有任何变化。而正是在这个500万年历史长河里,地球上经历了古猿到人的划时代的进步。
令人不解的是,迄今尚未见到一条矛尾鱼的“孩子”——幼鱼。那么,矛尾鱼究竟是怎样繁衍子孙后代的呢?为了揭示这个秘密,弗里克特地将一个无线电发射机安装在一条温顺的雌性矛尾鱼身上,发现在这条雌鱼潜入700米深的海底后就无声无息地不动了。它究竟是在窝里分娩呢,还是有其它目的,尚不清楚。于是,弗里克只好再求助于造船公司,希望获得一艘超小型潜艇,以便能顺利潜入深海海底去看个究竟。此外,弗里克还有一个庞大的研究计划,深人海底现场拍摄矛尾鱼的生活片,以奉献给全球观众。如何在矛尾鱼生活的家门口——洞穴口附近恰当地安装一台海底超级电视摄像机,是当前弗里克设计的难题。