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睁大眼睛的史前鲨鱼在噩梦般的下颚里藏着最锋利的牙齿

史前鲨鱼乌铁的插图。
史前鲨鱼乌铁的插图。
图片:©Christian Klug,UZH)

想象一下,您是一条在数百万年前游遍海洋的鱼,一条鲨鱼刺向您,张开嘴咬住。随着捕食者下颌的两侧也向下伸展,对您的困境的恐惧加剧,因此以前沿颚侧面平躺的新的,锋利的牙齿现在会弯曲。

科学家最近在一个有3.7亿年历史的鲨鱼的化石中发现了这种噩梦特征,该化石曾经居住在现在摩洛哥附近的水域中。先前未描述的物种,被称为 乌铁,下巴闭合时颌骨向内旋转,张开时颌骨向外。

与现代的鲨鱼不同,破旧的牙齿会不断被新的牙齿取代,而这种鲨鱼在下颚内部连续排起了新牙齿,紧挨着旧牙齿。随着新牙齿的生长,它们向鲨鱼的舌头弯曲。鲨鱼张开嘴巴时,颌骨后部的软骨弯曲,使颌骨的侧面“向下折叠”,并且新牙齿向上旋转,从而使鲨鱼可以用尽可能多的牙齿咬入猎物。新研究。

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F. oukherbouchi 有一个细长的细长体,长约13英寸(33厘米),鼻子是三角形的,很短。科学家们报告说,它的眼睛异常大,轨道占据了脑箱总长度的大约30%。鲨鱼的下颚和舌骨弓—颌骨后面的软骨结构—以3D形式保存,为古代鲨鱼的颌骨结构和功能提供了有趣的线索。

由于颌骨保存得非常好,因此研究人员能够用 X线计算机断层扫描 (CT),然后以3D进行数字建模以进行机械测试。他们发现鲨鱼的颌骨没有沿着中心融合,因此当张开嘴时,鲨鱼能够沿着这个柔性接缝向外弯曲。

研究的主要作者琳达•弗雷(Linda Frey)表示:“通过这种旋转,通常指向口腔内部的年轻的,较大的和较锋利的牙齿被置于直立的位置。这使动物容易对猎物进行刺穿。研究所的博士候选人ür Paläontologie und Palä瑞士苏黎世大学的本体论博物馆。

科学家使用CT扫描来创建数字3D模型 乌铁的头骨和下巴。 (Image credit: Frey, L., Coates, M.I., Tietjen, K. et al. A symmoriiform from the Late Devonian of Morocco demonstrates a derived jaw function in ancient chondrichthyans. Commun Biol 3, 681 (2020). //doi.org/10.1038/s42003-020-01394-2)

当鲨鱼的下巴闭合时,海水涌入其嘴中,以将猎物向下推向喉咙。同时,闭合的颚向内旋转牙齿,以固定并捕获鲨鱼的食物,弗雷说 在一份声明中。科学家在研究中写道,这种下颚运动的方式不同于任何活鱼中已知的任何东西。

早期软骨鱼类颌骨的先前研究—鲨鱼,溜冰鞋和rays鱼—因化石保存不善而受阻。但这项研究表明,即使这样保存完好的3D化石,也可以帮助古生物学家更清晰地了解古代鲨鱼的颚在3D中的表现,即使大多数现有化石标本是不完整的或“变平的”。 

研究人员报告说,了解颚运动和牙齿放置的这种特殊组合是如何在鲨鱼的家谱中分布的,也可以解释现代鲨鱼中不断增长的牙齿簇的装配线如何演变。

研究结果于11月17日在线发表在该杂志上 传播生物学.

最初发表在《世界科学》上。