核彈如何幫助科學家確定鯨鯊的年齡?

“鯊魚活多少歲?” 這是公眾經常問鯊魚科學家的問題。鯊魚有500多種不同,所以如果我們知道,答案也進步相同。然而,很多時候,答案是“我們不知道”,因為這很難衡量! 對於某些魚類,科學家可以檢查耳骨(耳石)以確定該動物的年齡。切成薄片後,耳石顯示出一種環的圖案,就像人們在樹上看到的那些環一樣,然後可以計數出魚類的活了多久。

核彈如何幫助科學家確定鯨鯊的年齡?

圖注:鯨鯊在鳥頭灣的表面附近游泳,這裡的被認為是鯨鯊常年棲息的地方。

較大的魚往往更棘手,因為它們可能壽命太長,用計數環方法來判斷出魚活了多久幾乎是不可能的。更何況鯊魚、鰩魚和(短鼻)鷂魚缺乏耳石,是根據在椎骨中形成的生長帶計算它們的年齡(類似於那些耳石環)。那麼這些掠食者是如何測定其年齡的呢?採用放射性碳年代測定。

“在1950年代和60年代,熱核武器的地面測試提高了大氣中碳-14同位素的比例,這些同位素隨後混入海洋,透過食物鏈並融入海洋生物。因此,透過比較椎骨內的碳同位素值和已知年齡的同位素基線年表,可以驗證帶沉積的時間,”《前沿》雜誌的一篇新論文解釋道。放射性碳年代測定的工作原理是比較碳的三種不同同位素:碳-12和碳-13的較輕、穩定的同位素,以及放射性的最重的同位素碳-14(放射性碳)。

核彈如何幫助科學家確定鯨鯊的年齡?

並且碳-14的放射性衰變變得明顯。這種衰減被用作研究人員可以用來計算經過了多少時間的時鐘,因為每種生物的碳-14量與大氣中的碳-12相比是相同的(這稱為碳-14:碳-12比)。放射性碳測年法不能得出確切的日期,但是如果您知道死亡時的碳-14:碳-12比率以及今天的比率,則可以估算一個時間段。

核彈如何幫助科學家確定鯨鯊的年齡?

格陵蘭鯊(Somniosus microcephalus)

在確定地球上已知壽命最長的脊椎動物格陵蘭鯊(Somniosus microcephalus)的年齡時,使用了放射性碳測年法。這不是一種新的年齡測試方法,1949年,威拉德·利比教授(Willard Libby)進行了首次放射性碳測年,他因這項發現而獲得了諾貝爾獎。但是直到今天,科學家們仍在嘗試驗證動物生長帶產生的時機,許多人使用化學標記物(例如土黴素或OTC)對個體進行標記,以允許該標記物充當可允許沉積速率的時間戳記確定隨後的生長帶。

準確和可靠地估計年齡和生長情況,對於任何物種,特別是脆弱的彈性體,制定有效的可持續管理戰略至關重要。如果計算它們的年齡不準確,它可能導致一個無效的管理制度,或更糟的情況是,被剝削物種的種群崩潰(類似於發生在橘棘鯛、大西洋胸棘鯛)。

核彈如何幫助科學家確定鯨鯊的年齡?

鯨鯊(Rhincodon typus)

這與科學家想要的研究物種相反,尤其是像鯨鯊(Rhincodon typus)這樣具有超凡魅力的物種。它們的藍色面板很容易辨認,整個身體上都佈滿了星形斑點,它們是當今最大的鯊魚種類,長度達到10米或更長,重達20噸以上。由於它們偏愛溫暖的水,因此在所有熱帶水域中都可以看到它們,並因遷移到世界各地的“熱點”而聞名,由於這些溫和的巨魚面臨的威脅,它們目前已被《自然保護聯盟》列入瀕危物種紅色名錄中。例如海洋汙染,船隻襲擊以及漁網的意外糾纏。

與許多鯊魚一樣,我們對它們的運動、行為、連通性和分佈的理解已經提高,但它們的基本生活歷史特徵在很大程度上仍不為人所知。然而,一項新的研究揭示了它們的壽命,使用炸彈放射性碳測定,為鯨鯊提供第一個經過驗證的年齡估計。它們至少可以活50歲,這項研究表明,科狀椎骨的生長帶可以提供至少50歲的鯊魚的準確估計,包括大白鯊、短鰭豚、高鰭真鯊和海豚等大型物種。

核彈如何幫助科學家確定鯨鯊的年齡?

圖注:這些觀察到的更長壽命和更大尺寸的結果對於鯨鯊的保護具有重要意義,因為這意味著它可能更容易受到人為死亡的影響。

這項新研究還研究了鯨鯊的生長模型,並初步證實了目擊者發現鯨鯊的總長度(TL)超過20米。他們預測最大長度為21。9 m,接近1987年3月臺灣野生記錄的最大長度20米,接近其他地點的最大尺寸。這表明以前的增長模型可能會低估鯨鯊的最大尺寸,但是直到對更多的個體進行了更多的研究之後,才能完全證明這一點。

這些觀察到的更長壽命和更大尺寸的結果對於鯨鯊的保護具有重要意義,因為這意味著它可能更容易受到人為死亡的影響。這組作者說:“我們希望我們在這項研究中提供的鯨鯊數量統計資料將有助於提高種群模型的準確性(例如永續性,生存性),從而更好地為這一標誌性物種提供管理和保護方面的資訊。”