作者：Janet Fang
科学家们发现，为了追踪猎物在海洋中留下的气味轨迹，鲨鱼会朝着首先嗅到气味的鼻孔方向游动。他们的研究挑战了传统的观念，即鲨鱼是根据每个鼻孔接收到的气味浓度差异来确定方向的。
鲨鱼的猎物——无论是活的、受伤的还是死的——都会留下随距离而散开的漩涡状气味羽流。最新研究于6月10日在线发表在《当代生物学》杂志上，表明当鲨鱼进入一片气味区域时，气味会先到达一个鼻孔，然后才会到达另一个鼻孔——这会告诉鲨鱼向左或向右转。该研究的合著者、坦帕南佛罗里达大学的Jayne Gardiner说，通过从一侧到另一侧地移动，这种动物在追踪猎物时能够保持与气味羽流的接触。
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海洋气味混合得非常混乱，因此如果鲨鱼要使用气味浓度来转向，它们需要比较两个鼻孔在几分钟内接收到的平均浓度，才能确定猎物的方向。然后它们必须重新定位自己并重新开始——这是一个缓慢的过程。但Gardiner说，通过使用时间线索，鲨鱼可以在一秒钟内获得方向感。
鱿鱼腌料
这项研究的重点是对八条光滑的真鲨（Mustelus canis）的实验室研究，这是一种小的灰褐色鲨鱼。为了重现猎物的气味，Gardiner将鱿鱼——她称之为“真鲨的垃圾食品”——在50升海水中腌制。她给鲨鱼装上了头盔，头盔由两根管子组成，将这种鱿鱼腌料输送到一个鼻孔，然后再输送到另一个鼻孔。她发现，对于0.1到0.5秒的延迟，鲨鱼会转向接收到第一个刺激的一侧。如果不存在时间延迟，或者延迟是一秒或更长，鲨鱼向任一方向转动的可能性相同。
除了时间延迟，Gardiner还向鲨鱼的鼻孔输送了不同浓度的鱿鱼酱。这是Gardiner对一项涉及帽鲨（Sphyrna tiburo）类似头盔的25年前实验的更新。Gardiner在向另一个鼻孔输送全浓度的鱿鱼肉汤之前0.5秒，先向一个鼻孔输送了稀释的鱿鱼精华。这些动物转向了接收到第一个，尽管较弱的刺激的一侧。Gardiner说：“每次都是时间起作用。”
佛罗里达大西洋大学博卡拉顿分校的鲨鱼感觉生物学家Stephen Kajiura说：“以前的教条一直是，鲨鱼通过检测头部一侧的较高浓度来定向气味。在这项研究中，时间似乎胜过了浓度。这是一种令人兴奋的替代方式，让我们了解我们如何理解鲨鱼的处理方式。”
速度快的锤头鲨
这项研究的结果也可能对其他鲨鱼物种的进化产生影响。例如，根据传闻证据，锤头鲨似乎比许多其他鲨鱼更快地游向猎物——这表明它们可能具有更好的嗅觉。鲨鱼在追踪猎物时的游泳速度可能受到鼻孔间距的限制。如果它们以给定的角度进入一个气味区域，速度更快的鲨鱼会体验到气味到达两个鼻孔之间的时间间隔更短，如果它们游得太快，大脑可能根本检测不到时间差。由于锤头鲨的鼻孔间距比尖鼻子鲨鱼更宽，如果两种动物以相同的角度进入气味区域，锤头鲨将体验到更长的时间延迟，使其能够在游得更快的同时，并且以更小的攻击角度接收方向性线索。
Gardiner承认，更好的嗅觉不能解释鲨鱼的所有特征。宽头鲨（Eusphyra blochii）拥有最宽的鼻孔间距之一，但它并不是最近进化的鲨鱼。相反，鲨鱼已经从较宽的头部退化为较窄的头部。
据Kajiura说，鲨鱼的嗅觉几十年来一直被忽视。他的实验室检查了鲨鱼从数英里外闻到一滴血的传奇能力。他们尚未发表的结果不支持这种神话——鲨鱼可能并不比任何其他鱼类更擅长检测气味。“有了这些新信息，也许我们终于可以在几十年来的错误信息之后，让一些神话得到终结，”他说。