鲨鱼守住演化密码！澳洲大学与美洲大学证实海洋“三分之二尺度法则”

牠们拥有锋利牙齿、灵敏嗅觉与多样体型，但在比例上，鲨鱼却异常一致。根据《SciTechDaily》报导，澳洲詹姆斯库克大学（JCU）与美国麻州大学的研究团队近日透过高精度3D扫描，首度证实生物学中流传百年的「三分之二尺度法则」，竟可完美套用于这些体型各异的海洋掠食者。

该研究发表于《皇家学会开放科学》（Royal Society Open Science），由JCU博士候选人盖福德（Joel Gayford）领衔。团队针对54种鲨鱼进行3D建模，分析其体表面积与体积的数学关系，发现其比例符合「体积的0.64次方」，与理论值0.67（即三分之二）仅差3%。

研究发现，鲨鱼体表面积与体积比例符合「体积的0.64次方」，与理论值0.67（即三分之二）仅差3%；大白鲨示意图。（法新社）

「三分之二尺度法则」（two-thirds scaling law）是描述生物体在增大时，表面积增长速率小于体积的几何理论，关乎动物调节体温、耗氧与能量交换。过去多用于细胞或模型，此次为首度在成熟脊椎动物上获得验证。

「这项比例不是巧合，」JCU海洋生物学教授罗默（Jodie Rummer）表示，「我们相信这反映演化早期对身体结构的共同限制；若在胚胎期偏离，会付出极高能量代价。」

团队指出，不论鲨鱼栖地在极地或热带，其体型比例皆相近，显示这条法则或为演化不可违逆的「硬边界」。从骨架到组织配置，牠们似乎无法违背这项数学规则，「偏离会让整个发育系统付出太高成本」，盖福德说。

此研究不仅具理论意义，也为气候变迁研究提供关键参数。现代动物生理模型仰赖体表面积与体积比来模拟调温及代谢，如今这些公式终于在鲨鱼身上得到实证。