脊椎骨上的生長環(huán)帶（類似樹木年輪），但解讀這些“年輪”并非易事，需要特定的技術(shù)和科學(xué)方法。科學(xué)家們通過不斷改進(jìn)技術(shù)，才逐漸揭開了這個謎團(tuán)。以下是判斷大白鯊年齡的核心方法和解讀技巧：

原理： 大白鯊的脊椎骨在生長過程中會形成周期性的鈣化沉積層。在理想條件下，這些沉積層會形成明暗交替的環(huán)帶：

• 透光帶： 通常較寬、較亮，代表生長快速的季節(jié)（如溫暖的夏季或食物豐富的時期）。
• 輪帶： 通常較窄、較暗，代表生長緩慢或停滯的季節(jié)（如寒冷的冬季或食物匱乏的時期）。
• 假設(shè)： 在溫帶水域，這種明暗交替的環(huán)帶通常被認(rèn)為每年形成一對（一個透光帶 + 一個輪帶），即代表一年的生長。因此，統(tǒng)計輪帶的數(shù)量理論上可以估算年齡。

關(guān)鍵步驟：

• 樣本獲取： 獲取大白鯊的脊椎骨樣本（通常來自死亡個體，如漁業(yè)兼捕、擱淺或研究性捕撈）。
• 切片制備： 將脊椎骨的椎體部分（通常是椎間盤）小心地切割下來。然后使用精密切片機(jī)（如寶石鋸或金剛石線鋸）將椎體切成非常薄的切片（通常只有幾百微米厚）。
• 處理與染色： 切片需要經(jīng)過脫鈣（去除鈣鹽使組織變軟）和染色處理。常用的染色劑有茜素紅S或甲苯胺藍(lán)等，它們能特異性地與鈣化組織結(jié)合，增強(qiáng)輪帶之間的對比度，使明暗帶更清晰可見。
• 顯微鏡觀察： 將處理好的切片放在透射光顯微鏡下觀察。科學(xué)家在高倍顯微鏡下仔細(xì)辨認(rèn)和計數(shù)輪帶（暗帶）的數(shù)量。通常需要在椎體的不同區(qū)域（如前部、中部、后部）進(jìn)行多次計數(shù)，并取平均值或一致結(jié)果，以減少誤差。

驗證年周期性： 最大的挑戰(zhàn)是確認(rèn)一對環(huán)帶（一明一暗）確實代表一年。早期研究主要基于這個假設(shè)，但需要驗證。

• 標(biāo)記捕獲法： 捕獲活體鯊魚，植入標(biāo)記（如染料、化學(xué)標(biāo)記物或聲吶標(biāo)簽），在若干年后重新捕獲，檢查脊椎骨上是否在預(yù)期位置增加了相應(yīng)數(shù)量的輪帶。這對大型、洄游性的大白鯊非常困難，成功案例極少。
• 長度頻率分析： 分析大量不同長度個體的輪帶數(shù)，看是否存在明顯的“年齡組”峰值。這只能提供間接證據(jù)。
• 放射性碳定年法： 這是近年來最關(guān)鍵的突破性驗證技術(shù)！
  • 原理： 利用20世紀(jì)中期大氣層核試驗產(chǎn)生的放射性碳（1?C）脈沖。這個脈沖信號在特定時間窗口（大約1955-1963年）進(jìn)入海洋食物鏈，并被整合到正在生長的鯊魚脊椎骨中，形成一個獨特的“時間標(biāo)記”。
  • 應(yīng)用： 科學(xué)家從大白鯊脊椎骨切片上精確地、連續(xù)地鉆取微小的組織樣本（沿著生長軸從中心到邊緣）。然后使用加速器質(zhì)譜儀測量每個樣本的1?C含量。
  • 解讀： 將測得的1?C濃度曲線與已知的海洋1?C時間序列（“炸彈曲線”）進(jìn)行比對。如果在脊椎骨生長序列的某個位置檢測到1?C的顯著升高，這個位置就對應(yīng)著鯊魚在1955-1963年期間正在形成的脊椎骨部分。通過數(shù)出這個標(biāo)記點之后形成的輪帶數(shù)量，就能確鑿無疑地驗證輪帶形成的年周期性。
  • 成果： 2014年和2019年發(fā)表的重要研究利用此法，不僅證實了大白鯊脊椎骨輪帶確實代表年生長周期，還修正了對其最大壽命的估計（過去認(rèn)為約70年，新研究顯示至少73年甚至更長）。

識別輪帶： 即使在顯微鏡下，輪帶也可能模糊、不連續(xù)或彼此融合，尤其是在老年個體中。

• 經(jīng)驗與訓(xùn)練： 解讀需要高度專業(yè)化的訓(xùn)練和豐富的經(jīng)驗。科學(xué)家通過觀察大量已知來源（如標(biāo)記重捕驗證過、或通過放射性碳確認(rèn)過）的樣本，積累識別真正年輪的技巧。
• 圖像分析軟件： 使用專門的軟件對顯微鏡圖像進(jìn)行處理，增強(qiáng)對比度、測量輪帶寬度和密度，輔助計數(shù)。
• 多專家獨立計數(shù)： 通常由多位經(jīng)驗豐富的科學(xué)家對同一份樣本進(jìn)行獨立計數(shù)，然后比較結(jié)果，減少主觀誤差。

出生標(biāo)記： 新生大白鯊的脊椎骨中心通常有一個獨特的結(jié)構(gòu)（如一個小的鈣化核或特定的環(huán)帶模式），被認(rèn)為是出生標(biāo)記。準(zhǔn)確識別這個標(biāo)記是確定年齡計數(shù)起點的關(guān)鍵。

幼年生長快，老年生長慢： 幼年大白鯊生長迅速，形成的輪帶間距較寬，相對容易計數(shù)。隨著年齡增長，生長速度減緩，輪帶變得非常密集、狹窄且模糊不清，導(dǎo)致老年個體（尤其是雌性）的年齡容易被低估。這是目前年齡評估中最大的不確定性來源之一。

新技術(shù)探索：

• 激光燒蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜： 分析脊椎骨中元素（如Sr/Ca比值）沿生長軸的微小變化，這些變化可能與季節(jié)性的水溫或洄游模式相關(guān)，有望提供更精細(xì)的生長信息或輔助驗證年輪。
• X射線顯微斷層掃描： 提供脊椎骨內(nèi)部結(jié)構(gòu)的三維視圖，可能有助于更清晰地識別輪帶，且無需破壞性切片。

判斷大白鯊年齡的核心方法是分析其脊椎骨上的生長環(huán)帶（輪帶），并假設(shè)一對明暗帶代表一年。然而，解讀這些輪帶面臨巨大挑戰(zhàn)，關(guān)鍵在于驗證其年周期性和準(zhǔn)確識別計數(shù)。

• 放射性碳定年法（利用核爆1?C脈沖） 是革命性的技術(shù)，它提供了確鑿的證據(jù)證明輪帶是年輪，并修正了對大白鯊壽命的認(rèn)識。
• 精細(xì)的切片、染色、顯微鏡觀察技術(shù) 以及解讀專家的經(jīng)驗 是準(zhǔn)確計數(shù)的基石。
• 老年個體輪帶密集模糊，年齡容易被低估，仍是研究難點。

科學(xué)家們通過結(jié)合這些精密的實驗室技術(shù)和創(chuàng)新的驗證方法（特別是放射性碳定年），才逐步揭秘了大白鯊脊椎骨“年輪”的解讀技巧，從而更準(zhǔn)確地了解這種神秘巨獸的壽命、生長率和種群結(jié)構(gòu)，這對于它們的保護(hù)和管理至關(guān)重要。