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研究發現2.9億年前瓣齒鯊

2021-08-31 古脊椎動物與古人類研究所
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  825日,Acta Geologica Sinica (English Edition)《地質學報(英文版)》以封面文章形式發表了中國科學院古脊椎動物與古人類研究所副研究員蓋志琨與陽泉市規劃和自然資源局、山西省第二地質勘察院陽泉分院合作的最新研究成果。研究發現了山西陽泉地區二疊紀烏拉爾世太原組錢石灰巖層中的瓣齒鯊化石,這是該屬牙齒化石在中國的首次發現。該成果豐富了人們對于中國華北地區二疊紀烏拉爾世時期生物多樣性的認識,大大擴展了瓣齒鯊在北半球的古地理分布范圍,并為瓣齒鯊跨古特提斯洋遷徙提供了重要的化石證據。該發現表明瓣齒鯊已經具備跨大洋的遷徙能力,進一步支持了瓣齒鯊可能是游泳能力很強的頂級掠食者,并非原來認為的底棲食殼類。 

  此次研究重點調查了陽泉地區太原組錢石灰巖層中的瓣齒鯊類及相關生物群,時代為二疊紀烏拉爾世阿瑟爾期薩克馬爾期(Asselian–Sakmaria,約2.90—2.98億年前)。研究表明,兩億多年前的陽泉是一片靠近赤道溫暖透光的淺海,非常適宜各類海洋生物生存。瓣齒鯊在大的分類上屬于有頜類中的軟骨魚類,但它并不能歸于現生軟骨魚類兩大支系板鰓類(Elasmobranchii,包括鯊魚和鰩)和全頭類(Holocephali,包括銀鮫)中的任何一支,而是屬于更為原始的軟骨魚類真軟骨頭類Euchondrocephali)。瓣齒鯊目是真軟骨頭類下的一個類群,目前僅有17個屬種被描述,且大部分是零散的牙齒化石,迄今僅有兩件完整的瓣齒鯊目化石可以窺其全貌。

  此次在陽泉錢石灰巖中發現的7件瓣齒鯊牙齒化石經過對比研究確定為瓣齒鯊科瓣齒鯊屬中的俄亥俄瓣齒鯊(Petalodus ohioensis),是真正的瓣齒鯊屬成員。這次發現刷新了瓣齒鯊屬在全世界的化石分布記錄,揭示了瓣齒鯊極可能是一類善于游泳擴散的遠洋魚類,對研究我國華北地區二疊紀海洋生物多樣性與分析指示古環境有重要意義。 

  瓣齒鯊(Petalodus)是一類主要生活在石炭紀至二疊紀時期(距今約三億六千萬年至兩億五千萬年之間)的原始軟骨魚類,從牙齒尺寸上來說,它們的牙齒大小與現生的大白鯊牙齒相仿,可以推測出瓣齒鯊是一類體長可達三米到五米之間的史前巨鯊;它是一個世界性屬種,化石廣泛分布于英格蘭、蘇格蘭、愛爾蘭、意大利、比利時、俄羅斯、斯洛文尼亞和北美等北半球的各大地區,但在南半球尚未發現它的蹤影。此次研究表明,環繞在瓣齒鯊齒冠基部的水平疊瓦狀脊紋條帶,可能具有在牙齒刺穿肌肉軟組織時,通過增加摩擦來防止獵物的逃脫的功能。因此,瓣齒鯊的生態位可能類似于現代大白鯊,是古生代海洋里的頂級掠食者。而瓣齒鯊在歐美以外的中國和日本發現,表明了它具有跨大洋遷徙能力,支持了瓣齒鯊極可能是一類游泳能力強的捕食者。

  研究工作得到國家自然科學基金、中科院前沿科學重點研究計劃、中科院院戰略性先導科技專項(B類)等的資助。

  論文鏈接

 

圖1.山西陽泉太原組錢石灰巖里的史前巨鯊—瓣齒鯊的牙齒化石

圖2.2.9億年前山西陽泉瓣齒鯊的生態復原圖

打印 責任編輯:閻芳
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