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中国首现2.9亿年前史前巨鲨瓣齿鲨化石:跨洋迁徙的顶级捕食者

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中国科研团队在最新完成的山西阳泉二叠纪钱石灰岩层化石研究中,发现距今约2.9亿的史前巨鲨——瓣齿鲨,这是瓣齿鲨化石首次在中国发现。

古生物领域这一重大发现及研究,为瓣齿鲨跨古特提斯洋迁徙提供了重要的化石证据,表明瓣齿鲨已具有跨大洋的迁徙能力,是远古海洋中游泳能力很强的顶级掠食者。

该项成果论文由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(中科院古脊椎所)盖志琨副研究员等联合阳泉市规划和自然资源局白志君、山西省第二地质勘察院阳泉分院张军文共同完成,近日获国际专业学术期刊《地质学报(英文版)》以封面文章形式发表。

真软骨头类下非常神秘的类群

论文第一作者兼通讯作者盖志琨26日在北京接受中新社记者采访时科普说,瓣齿鲨在大的分类上属于有颌类中的软骨鱼类,但它并不能归于现生软骨鱼类两大支系板鳃类和全头类中的任何一支,而是属于更为原始的软骨鱼类——真软骨头类。

真软骨头类被古生物学家称为“奇美拉怪物”,“奇美拉”源自古希腊神话中的一种吐火怪物,通常用来指那些身体由来自两个不同谱系的细胞组成的生物。真软骨头类这种奇怪的软骨鱼类之所以被称为“奇美拉怪物”,主要是因为它们兼具鲨鱼和硬骨鱼的特征,而且许多种类有像老鼠一样的尾巴。

瓣齿鲨目是真软骨头类下一个非常神秘的类群,目前仅有17个属种被描述,而且大都是零散的牙齿化石。目前仅有两件完整的瓣齿鲨目化石,一件是来自美国蒙大拿州的贝兰特希鲨,另一件为来自德国和英格兰北部的贾纳萨鲨。

此外,瓣齿鲨是最早发现并命名的瓣齿鲨类化石,它最早由恐龙的命名者、英国著名古生物学家欧文爵士命名。

阳泉发现7件瓣齿鲨牙齿化石

中国的瓣齿鲨类化石最早由中国古脊椎动物学奠基人杨钟健先生在上世纪50年代发现,并命名为“兴国瓣齿鱼”(时代为距今约2.5亿年的晚二叠世),但这件“兴国瓣齿鱼”的中下颌齿化石标本在1978年经重新研究后,被重新划归到瓣齿鲨目的另一个大型属种“巨栉瓣齿鲨”。

盖志琨指出,此次在阳泉钱石灰岩中最新发现的7件瓣齿鲨牙齿化石,经过对比研究确定为瓣齿鲨科瓣齿鲨属中的俄亥俄瓣齿鲨,是真正的瓣齿鲨属成员。

他说,瓣齿鲨化石此前仅在欧洲和北美发现,这次在中国首次发现,大大扩展了瓣齿鲨在北半球的古地理分布范围,揭示了瓣齿鲨极可能是一类善于游泳扩散的远洋鱼类,也对研究中国华北地区二叠纪海洋生物多样性与分析指示古环境有着重要意义。

此次研究还表明瓣齿鲨具有跨大洋迁徙能力,并进一步支持瓣齿鲨可能是游泳能力很强的顶级掠食者,而非原来认为的底栖食壳类。

瓣齿鲨牙齿与现生大白鲨相仿

据论文作者之一的中科院古脊椎所科研助理林翔鸿介绍,已灭绝的瓣齿鲨是一类主要生活在石炭纪至二叠纪时期(距今约3.6亿年至2.5亿年之间)的原始软骨鱼类,从牙齿尺寸上来说,瓣齿鲨牙齿大小与现生的大白鲨牙齿相仿,可以推测出瓣齿鲨是一类体长可达3米到5米之间的史前巨鲨。

瓣齿鲨是一个世界性属种,化石广泛分布于欧洲和北美等北半球的各大地区,但在南半球迄今尚未发现它的踪影。

由于软骨鱼类的身体大多难以保存,目前发现的瓣齿鲨化石均为零星的牙齿,最大特征是在齿冠下有几排水平叠瓦状脊纹条带,齿冠部分宽而短。其化石保存散乱的状态也说明瓣齿鲨可能如同今天的大部分鲨鱼一样,牙齿也是终身替换。

林翔鸿说,传统观点认为瓣齿鲨是一种底栖的、运动缓慢的食壳鱼类,以底栖的腕足类、双壳类等具壳生物为食,此次研究表明,瓣齿鲨刃状牙齿边缘上布满大量垂直细槽,并拥有巨大咬合面,这种牙齿形态或许更适合对猎物的肌肉组织进行撕咬。因此,瓣齿鲨的生态位可能类似于现代大白鲨,是古生代海洋里的顶级掠食者。

两亿多年前阳泉是靠近赤道的浅海

山西是中国重要的煤炭资源输出地,其煤炭主要形成于距今约3.15亿年到2.7亿年的晚石炭世至早二叠世。早在1923年,中国著名地质学家李四光就在阳泉地区的水泉沟开展地质调查,在这里发现6层石灰岩,并将其中的3层石灰岩自下而上分别命名为“四节石”灰岩、“钱石”灰岩和“猴石”灰岩。

瓣齿鲨化石发现者白志君称,这3层灰岩中富含棘皮类、腕足类、头足类、?类等海洋生物化石,其下覆岩层均为煤层,表明阳泉地区晚石炭世至早二叠世的成煤森林多次受到海侵事件影响,导致煤层沉积的多次中断,使得阳泉地区形成多次灰岩—砂岩—煤层的交替沉积,这一现象也见证了华北板块古生代晚期的多次沧海桑田。。

此次研究重点调查了阳泉钱石灰岩层中的瓣齿鲨类及相关生物群,时代为距今约2.9亿至2.98亿年。钱石灰岩作为一套生物沉积碎屑灰岩,富含大量酷似古钱币的海百合茎化石(故称钱石灰岩),此外还伴生有大量以长身贝和石燕为代表的腕足动物群及其他以头足动物为代表的海洋生物化石。

“这表明,两亿多年前的阳泉是一片靠近赤道温暖透光的浅海,非常适宜各类海洋生物生存。下一步,阳泉市将在保护好化石资源的基础上合理开发地质旅游产业。”白志君说。

(中国新闻网)

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