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    自然科普:如今的黃土高原,2.9億年前是這種兇猛“鯊魚”的家園
    發布時間:2021-09-09
    瀏覽次數:470

    出品:科普中國

    制作:江氏小盜龍

    監制:中國科學院計算機網絡信息中心

    2021年8月25日,中科院古脊椎動物與古人類研究所研究人員在學術期刊《地質學報(英文版)》上發表論文,介紹了他們在中國山西省陽泉市發現的史前瓣齒鯊化石,這種遠古魚類的生存年代能夠追溯到距今2.98億至2.9億年前的二疊紀時期。

    2.9億年前山西陽泉瓣齒鯊的生態復原圖(楊定華繪)

    這也是中國首次發現瓣齒鯊的化石。此次發現,不僅證明了這種古老的魚類曾經生活在中國,還讓人們重新認識了它的生活習性。

    曾經,山西在海邊

    瓣齒鯊是一種原始軟骨魚類,生活在海洋,為什么會在不靠海的山西省發現它的化石?

    研究人員猜測,二疊紀時期的中國比今天更靠近赤道,大部分地區都被溫暖的熱帶淺海淹沒,山西正好位于海陸交匯的濱海地帶。

    海岸上生長著茂密的森林,這些森林不斷地死亡,然后一層層堆積,再經過漫長地壓實和變質,最終就變成了地下的煤礦。在煤礦層之間存在著多層石灰層,這些石灰層是因為短時間內海水上漲淹沒了陸地而形成的。

    正是在這些石灰層中,古生物學家找到了瓣齒鯊的牙齒化石,此外還發現了像棘皮動物、腕足動物、頭足動物等海洋生物的化石。這些遙遠史前時代的化石證明,二疊紀時的山西是位于海邊的。

    不是“懶弱甜”,而是游泳能力超強的頂級掠食者

    瓣齒鯊化石的發現不僅證明山西曾經靠近海,而且改變了我們之前對于瓣齒鯊的傳統認識。

    在山西發現瓣齒鯊化石之前,科學界一直認為,瓣齒鯊的游泳能力很弱,大部分時間都呆在海底一動不動。

    俄亥俄瓣齒鯊的化石最早是在北美洲的美國發現,美國與中國相隔萬里,怎么會發現同一種古老魚類的化石呢?

    古生物學家判斷,俄亥俄瓣齒鯊應該具有較強的游泳能力,能夠跨越大洋進行長距離的遷徙。

    不僅如此,根據這次發現的化石判斷,俄亥俄瓣齒鯊體長在3至5米之間,在當時的海洋里可算是大家伙。

    在山西發現的瓣齒鯊化石還改變了我們對于瓣齒鯊生活習性的推測。之前的研究推測瓣齒鯊不僅生活在海底,而且主要以棲息在海底帶有硬殼的雙殼類、腹足類、甲殼類動物為食。

    山西陽泉太原組錢石灰巖里的瓣齒鯊的牙齒化石 (蓋志琨攝,楊定華繪制復原圖)

    但是,這次在山西發現的瓣齒鯊牙齒具有適于切割獵物身體的刃狀邊緣和適于固定獵物的根部脊紋,這一切都表明瓣齒鯊會捕食那些大型的、敏捷的獵物。

    看來瓣齒鯊并不是懶洋洋的底棲魚類,而是兇猛的頂級掠食者,就像今天海洋中的大白鯊一樣。

    叫鯊不是鯊

    盡管名字里有個“鯊”字,但是瓣齒鯊與今天鯊魚的親緣關系很遠。鯊魚幾乎全部屬于軟骨魚綱之下的板鰓亞綱,而瓣齒鯊屬于軟骨魚綱之下的真軟骨頭類(Euchondrocephali),這個家族可要比板鰓亞綱原始得多,而且已經全部滅絕了。

    外形上看,瓣齒鯊與鯊魚差異也很大。真軟骨頭類的特點就是原始,大部分都是底棲魚類,缺乏流線的身體和強勁的游泳能力。就拿瓣齒鯊來說吧,它的樣子有點像今天的豹紋鯊,腦袋圓而不是尖,頭部兩側沒有成排的鰓裂,背上也沒有三角形的背鰭,胸鰭、腹鰭相當寬大。

    生活在海底的豹紋鯊(圖片來源:維基百科)

    關于瓣齒鯊的命名,也有一段故事。瓣齒鯊的化石最早由瑞士古生物學家路易斯?阿加西辨認并命名,全名為“Chomatodus acuminatus”。后來,英國著名古生物學家理查德·歐文又根據化石命名了瓣齒鯊“Petalodus”。

    實際上,阿加西和歐文命名的是同一種動物,但是歐文正確辨認出它是一個新物種,所以屬名“Petalodus”有效。而阿加西命名的時間更早,種名“acuminatus”有效,所以最終的全名,是將歐文命名的屬名和阿加西命名的種名結合在一起:Petalodus acuminatus。

    到目前為止,瓣齒鯊屬下一共有17個種,俄亥俄瓣齒鯊只是其中的一種。

    此次瓣齒鯊化石的發現,讓我們有幸“回到過去”,一窺幾億年前的情景。那時,現在山西的所在地曾是一片汪洋,海中或許藻荇交橫,兇猛的古老魚類穿梭覓食。

    時間在樹木中留下年輪,也在生物演化過程中留下痕跡。文明變遷,滄海桑田,它們存在的證據最終被烙印在一塊塊質地粗糙的石頭上,通過一方天地,向今天的人們訴說著當年的故事。

    參考文獻:

    (1)Report on the Geology of the County of Londonderry, and of Parts of Tyrone and Fermanagh. Memoirs of the Geological Survey of the United Kingdom, district mem. Geol. Surv. Ireland, Dublin, xxxi + 784 pp., A. Milliken, 1843, 784pp.

    (2)Zhikun GAI, Zhijun BAI, Xianghong LIN, Xinyuan MENG, Junwen ZHANG. First Record of Petalodus Owen, 1840 (Chondrichthyes, Petalodontidae) in the Lower Permian (Cisuralian) of China, Acta Geologica Sinica,Pages: 1057-1064 First Published: 21 June 2021.


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