脊椎骨上的生长环带（类似树木年轮），但解读这些“年轮”并非易事，需要特定的技术和科学方法。科学家们通过不断改进技术，才逐渐揭开了这个谜团。以下是判断大白鲨年龄的核心方法和解读技巧：
核心方法：脊椎骨轮带分析
原理： 大白鲨的脊椎骨在生长过程中会形成周期性的钙化沉积层。在理想条件下，这些沉积层会形成明暗交替的环带：
- 透光带： 通常较宽、较亮，代表生长快速的季节（如温暖的夏季或食物丰富的时期）。
- 轮带： 通常较窄、较暗，代表生长缓慢或停滞的季节（如寒冷的冬季或食物匮乏的时期）。
- 假设： 在温带水域，这种明暗交替的环带通常被认为每年形成一对（一个透光带 + 一个轮带），即代表一年的生长。因此，统计轮带的数量理论上可以估算年龄。
关键步骤：
- 样本获取： 获取大白鲨的脊椎骨样本（通常来自死亡个体，如渔业兼捕、搁浅或研究性捕捞）。
- 切片制备： 将脊椎骨的椎体部分（通常是椎间盘）小心地切割下来。然后使用精密切片机（如宝石锯或金刚石线锯）将椎体切成非常薄的切片（通常只有几百微米厚）。
- 处理与染色： 切片需要经过脱钙（去除钙盐使组织变软）和染色处理。常用的染色剂有茜素红S或甲苯胺蓝等，它们能特异性地与钙化组织结合，增强轮带之间的对比度，使明暗带更清晰可见。
- 显微镜观察： 将处理好的切片放在透射光显微镜下观察。科学家在高倍显微镜下仔细辨认和计数轮带（暗带）的数量。通常需要在椎体的不同区域（如前部、中部、后部）进行多次计数，并取平均值或一致结果，以减少误差。
解读技巧与挑战（科学家揭秘的关键点）
验证年周期性： 最大的挑战是确认一对环带（一明一暗）确实代表一年。早期研究主要基于这个假设，但需要验证。
- 标记捕获法： 捕获活体鲨鱼，植入标记（如染料、化学标记物或声呐标签），在若干年后重新捕获，检查脊椎骨上是否在预期位置增加了相应数量的轮带。这对大型、洄游性的大白鲨非常困难，成功案例极少。
- 长度频率分析： 分析大量不同长度个体的轮带数，看是否存在明显的“年龄组”峰值。这只能提供间接证据。
- 放射性碳定年法： 这是近年来最关键的突破性验证技术！
- 原理： 利用20世纪中期大气层核试验产生的放射性碳（¹⁴C）脉冲。这个脉冲信号在特定时间窗口（大约1955-1963年）进入海洋食物链，并被整合到正在生长的鲨鱼脊椎骨中，形成一个独特的“时间标记”。
- 应用： 科学家从大白鲨脊椎骨切片上精确地、连续地钻取微小的组织样本（沿着生长轴从中心到边缘）。然后使用加速器质谱仪测量每个样本的¹⁴C含量。
- 解读： 将测得的¹⁴C浓度曲线与已知的海洋¹⁴C时间序列（“炸弹曲线”）进行比对。如果在脊椎骨生长序列的某个位置检测到¹⁴C的显著升高，这个位置就对应着鲨鱼在1955-1963年期间正在形成的脊椎骨部分。通过数出这个标记点之后形成的轮带数量，就能确凿无疑地验证轮带形成的年周期性。
- 成果： 2014年和2019年发表的重要研究利用此法，不仅证实了大白鲨脊椎骨轮带确实代表年生长周期，还修正了对其最大寿命的估计（过去认为约70年，新研究显示至少73年甚至更长）。
识别轮带： 即使在显微镜下，轮带也可能模糊、不连续或彼此融合，尤其是在老年个体中。
- 经验与训练： 解读需要高度专业化的训练和丰富的经验。科学家通过观察大量已知来源（如标记重捕验证过、或通过放射性碳确认过）的样本，积累识别真正年轮的技巧。
- 图像分析软件： 使用专门的软件对显微镜图像进行处理，增强对比度、测量轮带宽度和密度，辅助计数。
- 多专家独立计数： 通常由多位经验丰富的科学家对同一份样本进行独立计数，然后比较结果，减少主观误差。
出生标记： 新生大白鲨的脊椎骨中心通常有一个独特的结构（如一个小的钙化核或特定的环带模式），被认为是出生标记。准确识别这个标记是确定年龄计数起点的关键。
幼年生长快，老年生长慢： 幼年大白鲨生长迅速，形成的轮带间距较宽，相对容易计数。随着年龄增长，生长速度减缓，轮带变得非常密集、狭窄且模糊不清，导致老年个体（尤其是雌性）的年龄容易被低估。这是目前年龄评估中最大的不确定性来源之一。
新技术探索：
- 激光烧蚀电感耦合等离子体质谱： 分析脊椎骨中元素（如Sr/Ca比值）沿生长轴的微小变化，这些变化可能与季节性的水温或洄游模式相关，有望提供更精细的生长信息或辅助验证年轮。
- X射线显微断层扫描： 提供脊椎骨内部结构的三维视图，可能有助于更清晰地识别轮带，且无需破坏性切片。
总结
判断大白鲨年龄的核心方法是分析其脊椎骨上的生长环带（轮带），并假设一对明暗带代表一年。然而，解读这些轮带面临巨大挑战，关键在于验证其年周期性和准确识别计数。
- 放射性碳定年法（利用核爆¹⁴C脉冲） 是革命性的技术，它提供了确凿的证据证明轮带是年轮，并修正了对大白鲨寿命的认识。
- 精细的切片、染色、显微镜观察技术 以及解读专家的经验 是准确计数的基石。
- 老年个体轮带密集模糊，年龄容易被低估，仍是研究难点。
科学家们通过结合这些精密的实验室技术和创新的验证方法（特别是放射性碳定年），才逐步揭秘了大白鲨脊椎骨“年轮”的解读技巧，从而更准确地了解这种神秘巨兽的寿命、生长率和种群结构，这对于它们的保护和管理至关重要。
