1899 年，俄罗斯的古生物学家卡尔宾斯基在乌拉尔山上采到了一件精美的螺旋齿化石。经过研究，他认为这是属于鲨鱼化石，科学家根据这个化石特征，将其命名为“Helicoprion”（环状的锯子），中文翻译为旋齿鲨。


旋齿鲨的发现

旋齿鲨目前被划分为软骨鱼纲-板鳃亚纲-旋齿鲨科，它们生存在2.75亿年前（二叠纪至三叠纪）的古海洋中。其体长7到12米，体型相比现代大白鲨，身体显得更窄一些。

鲨鱼身上都是软骨，所以很难留下整个的化石，古代鲨鱼的化石大多是牙齿和一些碎骨头，所以旋齿鲨的牙齿化石出现后，科学家们就不知道它到底长什么样子了。

所以当时, 他很疑惑, 不知螺旋齿应该长在鲨鱼的哪个部位 — — 在上颌 ？在下颌 ?上下颌都有 ?

甚至有些古生物学家，将旋齿鲨的牙齿按在了它们的鱼鳍上，导致这种鲨鱼现得不伦不类。

此后，旋齿鲨化石在北美 、挪威 、俄罗斯、日本 、格陵兰 、澳大利亚等地都有发现, 可见, 它在海洋中的分布非常广泛。随着化石数量的不断增多，它们确定这是牙齿化石。

那螺旋齿是做什么用的 ?在学界引起了几十年的争议，1952 年俄罗斯古鱼类学家奥勃鱼切夫提出 :如果螺旋齿位于下颌, 只能防碍鲨鱼进食, 应长在上颌, 充当防护装置, 好比动物头部的一个减震器 。

关于旋齿鲨头部结构的猜想

而关于为什么旋齿鲨会长出这样的牙齿，科学家也争议不断，还有理论认为螺旋齿的基部在生长过程中紧连在一起, 新的和老的牙齿推着向外生长, 就象长在肉中的指甲一样, 这样可以防止牙齿脱落。另一理论认为螺旋齿的大小与支撑它的颌骨成正比, 而且只有鱼体长到足够大时才能出现螺旋齿。


牙齿如何捕猎

后来，科学家发现了一件非常特殊的化石IMNH37899，这个1950年发现的标本现归属于戴维斯旋齿鲨。不过当时受限于技术原因，并没有能够对这标本进行充分的研究。



2013年，科学家发现1950年发掘出来的化石上面还附有软骨，在用CAT扫描技术和计算机3D建模后，古生物学家发现这一标本保存了上下颌的软骨痕迹。据此我们可以得知旋齿鲨上颌无牙且平滑，可以用于旋齿鲨闭嘴时收纳齿旋，而齿旋大多包裹在下颌中。

1975年，在海拔 4600 米的珠峰上又发现了一件珍贵的旋齿鲨化石, 其螺旋齿是弧形的, 位于三叠纪地层中, 命名为中国旋齿鲨珠峰种, 珠峰的旋齿鲨标本保存了较好的脑颅眶前部分, 因此, 再结合IMNH37899化石样本的基础上，专家们推测出了新措施的大致图象 :嘴巴很长, 那个漂亮的弧形齿列就长在下颌当中, 齿列两旁还长着碾压型的侧齿。从这些侧齿的性质来看, 它很可能是吃带硬壳的无脊椎动物为生的, 下颌当中的齿列用来切断较大的食物。



关于旋齿鲨的头究竟长什么样这个千古之谜，在化石的帮助下终于给出了答案。

旋齿鲨奇怪的结构让科学家十分疑惑，旋齿鲨就只有一个“圆锯片”嵌在下颌上而已。它们是怎么靠着一个圆锯下巴吃东西的呢？

科学家通过重构，对旋齿鲨进食进行了模拟，发现，如果旋齿鲨想要进食，只能把牙齿当成锯子用。

旋齿鲨的圆锯型牙齿不仅可以切割，在咬合的同时也在把食物送进嘴里。拉姆塞和同事们总结：它的总体效果类似于一个活体斜切机。

切割程序大致如下：旋齿在捕捉到菊石等猎物后，通过不断地开合上下颌，齿旋能够将菊石的外壳和软体切割成小块，同时齿旋也像传送带一样将食物送入口中。另外，当旋齿鲨开合上下颌且将猎物固定住时，齿旋将肉往口中扯，而有牙齿的上颌起到了把菊石壳向外推的作用，其总体效果“也许生成了一套全新的软体动物脱壳系统”。



另外，根据最新研究，旋齿鲨的牙齿和现代鲨鱼牙齿会脱落不同，旋齿鲨的牙齿终生不会脱落，它的新牙会依次替换旧牙，牙齿数量最多可达150颗。整个螺旋状牙齿包裹在软骨中，附着在单个的牙根上。大约有15颗牙齿是露在外面；其他大部分的牙齿都卷在里面用不到，就像乳牙一样。也因为特殊的牙齿结构，齿鲨颌部张开角度可达90°，远远超过大白鲨的60°。不过虽然张开角度大，但因牙齿原因，它的咬合力不及现代大白鲨（约为30%），和现代鳄鱼比较接近。


成也牙齿败也牙齿

旋齿鲨的进化，是带有非常明显的特化，也就是为了适应某一情况，而将相关的进化演化到了极致。也正因为如此，主要吃菊石之类的软体动物的旋齿鲨。它们的“锯片”过于狭窄，试图把其他大厚壳的蚌类或腕足类平衡在口腔中央的努力必然是徒劳。

旋齿鲨非常幸运，它逃过了二叠纪大灭绝，除此之外，叠纪末大灭绝以后，菊石类以此前人们估计的10~30的速度恢复，并向多样化发展。这也让菊石捕猎者的旋齿鲨一度当上了海洋霸主，称霸海洋长达800万年，不过也因为捕食系统太过于奇特，在菊石数量锐减之后，旋齿鲨的圆锯齿，让它们捕捉其他猎物变得十分困难，也正因为此，它们最终走向了灭绝。

目前, 我们对旋齿鲨的了解只是凤毛麟角, 因为鲨鱼是软骨鱼类, 他们的骨骼一般不能石化而形成化石, 只在某种特殊的情况下, 软骨出现钙化现象, 才使得一些骨骼的形状和构造被保存下来。所以, 我们目前还没有获得关于旋齿鲨的完整化石。更多的秘密还封存在古老的岩石中, 等待着专家 、学者和古生物爱好者的研究与发现 。


                                        
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