史前怪鲨长着螺旋状牙齿

图注：艺术家Gary Staab创作的旋齿鲨复原图

鲨鱼是今天海洋中处于顶级的掠食者，它们的家族历史悠久，早在4亿年前就已经出现。鲨鱼大家族中有许多外形奇特的成员，其中一种长着螺旋状如同圆锯片般牙齿，它就是谜一般存在的旋齿鲨。

“旋转”的牙齿

图注：旋齿鲨的命名者卡尔宾斯基，图片来自网络

图注：旋齿鲨的牙齿化石，图片来自网络

1899年，俄罗斯古生物学家亚历山大·卡尔宾斯基（Alexander Karpinsky）在乌拉尔山脉进行地质考察，他在石灰岩层中找到了一块奇特的化石。化石如同一根螺旋环绕着的锯条，卡尔宾斯基判断这根弯曲的“锯条”应该是某种古生物的牙齿。就在同一年，卡尔宾斯基将石灰岩中发现的奇怪牙齿化石命名为（Helicoprion）“旋转的锯”。

俄罗斯首次发现旋齿鲨牙齿化石8年后的1907年，在美国爱达荷州也发现了同样的化石，美国古生物学家奥利弗·佩里·海（Oliver Perry Hay）脑洞大开，认为牙齿属于某种史前鲨鱼，这才算是给化石找到了主人。

图注：发现于中国的旋齿鲨化石，图片来自网络

在之后的100多年中，古生物学家又相继在澳大利亚和中国等地发现了旋齿鲨的牙齿化石，这说明旋齿鲨曾经是一种分布非常广的海洋动物。

最奇特的鲨鱼

图注：一条7米长的旋齿鲨与人类的体型对比，图片来自网络

鲨鱼属于软骨鱼类，其骨骼化石很难保存为化石，所以对于旋齿鲨的研究只有那些旋转的牙齿化石。根据牙齿化石的大小，古生物学家认为旋齿鲨的平均身长在4至5米之间，不过美国发现的超大牙齿化石显示，某些旋齿鲨的体型能够达到10至12米。

图注：一群孩子与10米长旋齿鲨脑袋的对比，图片来自网络

图注：旋齿鲨的复原，注意其牙齿在嘴巴的最前端，图片来自网络

旋齿鲨的外形应该与今天的鲨鱼差不多，其有尖长的脑袋，圆溜溜的眼睛位于脑袋两侧，在眼睛后面是一排垂直排列的鳃裂。旋齿鲨的身体呈流线型，背上长有三角形的背鳍，鳃裂的侧下方长有一对胸鳍，在其身体后面是新月形的尾鳍。

怪牙生何处

图注：旋齿鲨牙齿生长位置和方式的猜想图，图片来自网络

图注：旋齿鲨牙齿的主流生长位置，图片来自网络

旋齿鲨身上最奇特的地方就是其嘴巴中那螺旋状的牙齿，这也是其得名的原因。早期有人认为这个结构长在背鳍或是尾巴上，也有人认为螺旋状的牙齿能够灵活的展开抽打猎物。古生物学家经过几十年的研究终于确定旋齿鲨的牙齿其实是长在下颌上，不过在下颌前面还是中间还有争论。

图注：旋齿鲨牙齿化石，一共有三圈，图片来自网络

图注：旋齿鲨牙齿的复制品，可以看到牙齿两侧有锯齿结构，图片来自网络

图注：旋齿鲨牙齿咬合动图，图片来自果壳

从化石上看，旋齿鲨的牙齿由内向外一共有三圈，其中第一圈长有32枚牙齿，第二圈长有36枚牙齿，第三圈长有41枚牙齿。旋齿鲨的牙齿按照齿列螺旋方向由内向外排列，其中最中间的小牙齿只有7毫米长，而最外面的大牙齿长度为40毫米长。

图注：旋齿鲨的牙齿与圆锯片还是有点相似的，图片来自网络

无论牙齿的位置在哪里，旋齿鲨的牙齿都是用来撕咬猎物的，它是妥妥的食肉动物。旋齿鲨的牙齿应该是固定的，大家就不要开脑洞认为其牙齿能够像切割家具的圆锯那样高速旋转啦。

二叠纪的脱壳器

图注：二叠纪时期的地球，图片来自网络

旋齿鲨生存于距今2.9至2.5亿年前的二叠纪时期，当时地球的样子与今天截然不同，所有的大陆都连接在一起，大陆周围则是宽阔的海洋。在联合大陆的西面，向外伸出的陆地和岛屿包围了一片海洋，这片海洋名叫特提斯洋。特提斯洋恰恰就是旋齿鲨的家园，包围着特提斯洋的陆地后来成为北美洲、亚洲、大洋洲，这些地方都发现了旋齿鲨的化石。

图注：正在捕食鱿鱼的旋齿鲨，图片来自网络

图注：菊石是旋齿鲨喜爱的猎物，图片来自网络

图注：旋齿鲨给菊石脱壳的方式，图片来源：Ramsay et al., 2014

二叠纪的海洋中生活着大量的鱼类、头足类动物，它们是旋齿鲨的食物。在众多的头足类中有一群具有坚硬外壳的类群，它们是菊石和鹦鹉螺。罗德岛大学的生物学家杰森·拉姆塞和他的团队认为当旋齿鲨发现菊石或者鹦鹉螺时，它会用下颌上螺旋状牙齿钩住对方的肉，然后上下颌一起挤压硬壳直到将肉从硬壳里完全拽出来。如此看来，旋齿鲨倒真的是非常适合脱去菊石和鹦鹉螺的硬壳。

图注：旋齿鲨牙齿化石与人的对比，图片来自网络

当距今2.5亿年前二叠纪结束时，一场空前的大灭绝爆发，导致了海洋中80%的物种消失，其中就包括了旋齿鲨。如果不是今天保存在岩石中的奇特牙齿化石被发现，我们绝对想不到鲨鱼家族中还有这么一种奇葩的物种存在。

参考资料：

1.Brad Matsen; Ray Troll (October 25, 2012). "Planet Ocean: A Story of Life, the Sea, and Dancing to the Fossil Record".

2.Robert W. Purdy (February 29, 2008). "The Orthodonty of Helicoprion". National Museum of Natural History. Smithsonian Institution. p. 1. Retrieved August 7, 2009.

3.Lebedev, O.A. (2009). "A new specimen of Helicoprion Karpinsky, 1899 from Kazakhstanian Cisurals and a new reconstruction of its tooth whorl position and function". Acta Zoologica. 90: 171–182. doi:10.1111/j.1463-6395.2008.00353.x. ISSN 0001-7272.

4.Ramsay, J. Wilga, C., Tapanila, L., Pruitt, J., Pradel, A., Schlader, R., Didier, D. 2014. Eating with a saw for a jaw: Functional morphology of the jaws and tooth-whorl in Helicoprion davisii. Journal of Morphology. doi: 10.1002/jmor.20319

5.电锯惊魂旋齿鲨：牙齿真的是当锯子用的，果壳网，网址：http://www.guokr.com/article/439130/

下期预告：

既然介绍了拥有4亿年家族历史的鲨鱼，那么下一期就介绍一下已知最古老的鲨鱼，让大家看看4亿年前的鲨鱼是什么样子的。