旋齒鯊:二疊紀海洋中的電鋸驚魂

2021-01-14 小盜龍帶你入侵史前世界
旋齒鯊：二疊紀海洋中的電鋸驚魂

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圖註：藝術家Gary Staab創作的旋齒鯊復原圖

       鯊魚是今天海洋中處於頂級的掠食者，它們的家族歷史悠久，早在4億年前就已經出現。鯊魚大家族中有許多外形奇特的成員，其中一種長著螺旋狀如同圓鋸片般牙齒，它就是謎一般存在的旋齒鯊。





「旋轉」的牙齒


圖註：旋齒鯊的命名者卡爾賓斯基，圖片來自網絡


圖註：旋齒鯊的牙齒化石，圖片來自網絡

       1899年，俄羅斯古生物學家亞歷山大·卡爾賓斯基（Alexander Karpinsky）在烏拉爾山脈進行地質考察，他在石灰巖層中找到了一塊奇特的化石。化石如同一根螺旋環繞著的鋸條，卡爾賓斯基判斷這根彎曲的「鋸條」應該是某種古生物的牙齒。就在同一年，卡爾賓斯基將石灰巖中發現的奇怪牙齒化石命名為（Helicoprion）「旋轉的鋸」。

        俄羅斯首次發現旋齒鯊牙齒化石8年後的1907年，在美國愛達荷州也發現了同樣的化石，美國古生物學家奧利弗·佩裡·海（Oliver Perry Hay）腦洞大開，認為牙齒屬於某種史前鯊魚，這才算是給化石找到了主人。


圖註：發現於中國的旋齒鯊化石，圖片來自網絡

       在之後的100多年中，古生物學家又相繼在澳大利亞和中國等地發現了旋齒鯊的牙齒化石，這說明旋齒鯊曾經是一種分布非常廣的海洋動物。







最奇特的鯊魚

圖註：一條7米長的旋齒鯊與人類的體型對比，圖片來自網絡

       鯊魚屬於軟骨魚類，其骨骼化石很難保存為化石，所以對於旋齒鯊的研究只有那些旋轉的牙齒化石。根據牙齒化石的大小，古生物學家認為旋齒鯊的平均身長在4至5米之間，不過美國發現的超大牙齒化石顯示，某些旋齒鯊的體型能夠達到10至12米。

圖註：一群孩子與10米長旋齒鯊腦袋的對比，圖片來自網絡


圖註：旋齒鯊的復原，注意其牙齒在嘴巴的最前端，圖片來自網絡

        旋齒鯊的外形應該與今天的鯊魚差不多，其有尖長的腦袋，圓溜溜的眼睛位於腦袋兩側，在眼睛後面是一排垂直排列的鰓裂。旋齒鯊的身體呈流線型，背上長有三角形的背鰭，鰓裂的側下方長有一對胸鰭，在其身體後面是新月形的尾鰭。








怪牙生何處

圖註：旋齒鯊牙齒生長位置和方式的猜想圖，圖片來自網絡


圖註：旋齒鯊牙齒的主流生長位置，圖片來自網絡

        旋齒鯊身上最奇特的地方就是其嘴巴中那螺旋狀的牙齒，這也是其得名的原因。早期有人認為這個結構長在背鰭或是尾巴上，也有人認為螺旋狀的牙齒能夠靈活的展開抽打獵物。古生物學家經過幾十年的研究終於確定旋齒鯊的牙齒其實是長在下頜上，不過在下頜前面還是中間還有爭論。

圖註：旋齒鯊牙齒化石，一共有三圈，圖片來自網絡


圖註：旋齒鯊牙齒的複製品，可以看到牙齒兩側有鋸齒結構，圖片來自網絡

       從化石上看，旋齒鯊的牙齒由內向外一共有三圈，其中第一圈長有32枚牙齒，第二圈長有36枚牙齒，第三圈長有41枚牙齒。旋齒鯊的牙齒按照齒列螺旋方向由內向外排列，其中最中間的小牙齒只有7毫米長，而最外面的大牙齒長度為40毫米長。

圖註：旋齒鯊的牙齒與圓鋸片還是有點相似的，圖片來自網絡

        無論牙齒的位置在哪裡，旋齒鯊的牙齒都是用來撕咬獵物的，它是妥妥的食肉動物。旋齒鯊的牙齒應該是固定的，大家就不要開腦洞認為其牙齒能夠像切割家具的圓鋸那樣高速旋轉啦。







二疊紀的脫殼器


圖註：二疊紀時期的地球，圖片來自網絡

        旋齒鯊生存於距今2.9至2.5億年前的二疊紀時期，當時地球的樣子與今天截然不同，所有的大陸都連接在一起，大陸周圍則是寬闊的海洋。在聯合大陸的西面，向外伸出的陸地和島嶼包圍了一片海洋，這片海洋名叫特提斯洋。特提斯洋恰恰就是旋齒鯊的家園，包圍著特提斯洋的陸地後來成為北美洲、亞洲、大洋洲，這些地方都發現了旋齒鯊的化石。

圖註：正在捕食魷魚的旋齒鯊，圖片來自網絡

圖註：菊石是旋齒鯊喜愛的獵物，圖片來自網絡


圖註：旋齒鯊給菊石脫殼的方式，圖片來源：Ramsay et al., 2014


        二疊紀的海洋中生活著大量的魚類、頭足類動物，它們是旋齒鯊的食物。在眾多的頭足類中有一群具有堅硬外殼的類群，它們是菊石和鸚鵡螺。羅德島大學的生物學家傑森·拉姆塞和他的團隊認為當旋齒鯊發現菊石或者鸚鵡螺時，它會用下頜上螺旋狀牙齒鉤住對方的肉，然後上下頜一起擠壓硬殼直到將肉從硬殼裡完全拽出來。如此看來，旋齒鯊倒真的是非常適合脫去菊石和鸚鵡螺的硬殼。

圖註：旋齒鯊牙齒化石與人的對比，圖片來自網絡

        當距今2.5億年前二疊紀結束時，一場空前的大滅絕爆發，導致了海洋中80%的物種消失，其中就包括了旋齒鯊。如果不是今天保存在巖石中的奇特牙齒化石被發現，我們絕對想不到鯊魚家族中還有這麼一種奇葩的物種存在。





參考資料：

1.Brad Matsen; Ray Troll (October 25, 2012). "Planet Ocean: A Story of Life, the Sea, and Dancing to the Fossil Record".

2.Robert W. Purdy (February 29, 2008). "The Orthodonty of Helicoprion". National Museum of Natural History. Smithsonian Institution. p. 1. Retrieved August 7, 2009.

3.Lebedev, O.A. (2009). "A new specimen of Helicoprion Karpinsky, 1899 from Kazakhstanian Cisurals and a new reconstruction of its tooth whorl position and function". Acta Zoologica. 90: 171–182. doi:10.1111/j.1463-6395.2008.00353.x. ISSN 0001-7272.

4.Ramsay, J. Wilga, C., Tapanila, L., Pruitt, J., Pradel, A., Schlader, R., Didier, D. 2014. Eating with a saw for a jaw: Functional morphology of the jaws and tooth-whorl in Helicoprion davisii. Journal of Morphology. doi: 10.1002/jmor.20319

5.電鋸驚魂旋齒鯊：牙齒真的是當鋸子用的，果殼網，網址：http://www.guokr.com/article/439130/


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