极度特化的螺旋结构,属于海洋鱼类什么部位?

在所有令古生物学家困惑不解的化石谜团中,很少有像旋齿鲨这样经久不衰的。

一切要从一块特殊的化石开始。

1899年,古生物学家亚力山大·卡宾斯基在乌拉尔山上发现一块螺旋齿化石,化石中有规律的螺旋盘绕,很容易让人联想到,这或许是有壳的鹦鹉螺化石,或者和鹦鹉螺相似生物的化石。


然而经过一番深思熟虑,卡宾斯基最终认为,这或许是一种类似鲨鱼的鱼类身体一部分,在鲨鱼一类的生物中,由于身体骨骼系统由软骨构成的,不易保存,因此这样的螺旋结构应该是类似牙齿的部位。

鉴于以上事实,这种2.7亿年前的生物被称为旋齿鲨。

化石只是身体一部分,关于这种古生物究竟长什么样,科学家们为此争论了一个多世纪。

一个多世纪以来,人们一直在猜测它的样子,它的螺旋牙齿究竟是长在哪里?

有人认为螺旋齿长在颌骨,有人认为长在背部中央,也有人认为鼻子、下颚、背鳍、尾鳍甚至喉咙深处都长有螺纹。

一直以来,都没有明显的迹象表明,这种不寻常的结构适合安装在哪个部位。

直到爱达荷州立大学的研究人员利用CAT扫描技术,对远古的旋齿鲨颚部进行了三维虚拟重建,从而揭开了围绕这种鱼牙齿的大型螺旋形化石的一些谜团。

迄今为止,全世界这样的化石已经发现了150多块,而爱达荷州立大学自然历史博物馆,收藏了世界上最大的旋齿鲨螺旋牙化石,该化石总共有117颗牙齿,直径23cm,经过颌骨的虚拟重建,回答这个化石长在动物身上的位置。

螺旋齿位于下颌后部,呈“锯齿状”,颚部有一种向后滚动和切割的机制。

根据现在的科学,我们知道,鲨鱼有类似传送带一样的牙齿替换机制,一旦某一颗牙齿脱落,后面的牙齿会自动向前代替,而旋齿鲨的牙齿不会脱落,新牙旧牙挤在一起,越来越多。

大部分古生物学家都认为这些牙齿长在下颌的末端,尽管如此,仍然没有停止艺术家和科学家们的争论。

可怕的螺旋齿是完全封闭在下巴里,还是笨拙地挂在嘴巴外?

旋齿鲨没有细长的下巴,也不是真正的鲨鱼。

和之前的大胆猜想相反,爱达荷科学家认为,螺旋齿完全填充了下颌,下颌关节位于螺旋齿的正后方,螺旋齿由两侧的下颌软骨支撑。

更惊奇的是,旋齿鲨上颚一颗牙齿也没有。

螺旋状不断增加的牙齿是这个生物的全部武器。

另一个重大发现是,它们并不是真正的鲨鱼,也不是鲨鱼的祖先。

一直以来,人们认为旋齿鲨是一种鲨鱼,尽管名字也带有“鲨”,但是通过头骨碎片表明,旋齿鲨与鼠鱼的关系更加密切。

旋齿鲨和鲨鱼的共同点只有牙齿,科学家认为旋齿鲨是一种长得很像鲨鱼的大鼠鱼成员,一般有七八米长。

旋齿鲨如何利用螺旋的牙齿捕食?

旋齿鲨的牙齿,就像一个圆型的锯子,当下颌闭合时,齿轮一样的牙齿,以锯子的旋转运动将牙齿向后旋转。

这样的捕食策略对生活在2亿7千万年前的乌贼和其他软体动物很有效,尤其是鹦鹉螺和菊石(已经灭绝的软体动物),牙齿将外壳锯开,可以直接将壳里的肉吃掉。

也有科学家认为,这样的装置,是为吃菊石而生。

最后

关于旋齿鲨的研究还在继续,对于这种奇特生物的了解实在太少。

旋齿鲨是非常幸运的。

全身武器只有一个螺旋的牙齿,它逃过了二叠纪大灭绝,甚至在海洋里独霸800万年。

但是这种极端特化的生物特征,往往会因为一个细微的变化而走向灭绝,旋齿鲨的命运也是如此。