中国首次发现2.9亿年前瓣齿鲨

8月26日从中科院古脊椎所获悉，我国科研人员在山西阳泉发现2.9亿年史前巨鲨瓣齿鲨化石，这是在中国首次发现的瓣齿鲨牙齿化石，扩展了瓣齿鲨在北半球的古地理分布范围，并为瓣齿鲨跨古特提斯洋迁徙提供了重要的化石证据，表明了它已经具有了跨大洋的迁徙能力。

相关研究成果于8月25日发布在国际学术期刊Acta Geologica Sinica (English Edition) 《地质学报（英文版）》上。

2.9亿年前山西阳泉瓣齿鲨的生态复原图。古生物复原画师 杨定华 绘

富含海洋生物化石的石灰岩

据化石发现者，阳泉市规划和自然资源局白志君介绍，山西是我国重要的煤炭资源输出地，其煤炭主要形成于晚石炭世至早二叠世，距今约3.15亿-2.7亿年。煤炭是由远古的植物在温暖潮湿的环境下堆积、腐解又经过漫长的压实和变质作用形成，而这些煤层与海相的灰岩交替沉积。

早在1923年，我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，在这里发现了6层石灰岩，其中太原组的三层石灰岩自下而上被李四光分别命名为四节石灰岩、钱石灰岩和猴石灰岩。这三套灰岩中富含棘皮类、腕足类、头足类、䗴类等海洋生物化石，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洋侵进事件影响，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，这一现象也记录了华北板块在古生代晚期的多次沧海桑田。

据中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副研究员盖志琨介绍，此次研究重点调查了阳泉地区太原组钱石灰岩层中的瓣齿鲨类及相关生物群，时代为二叠纪乌拉尔世阿瑟尔期—萨克马尔期（Asselian–Sakmaria，约2.90亿—2.98亿年前）。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，这表明了在两亿多年前的阳泉是一片靠近赤道的浅海，其温暖透光的生态环境非常适宜各类海洋生物生存。

游弋于北半球的神秘“巨鲨”

据中科院古脊椎所研究人员林翔鸿介绍，瓣齿鲨（Petalodus）是一类主要生活在石炭纪至二叠纪时期（距今约3.6亿至2.5亿年之间）的原始软骨鱼类，从牙齿的尺寸上来说，它们的牙齿大小与现存的大白鲨牙齿相仿，可以推测出瓣齿鲨是一类体长可达三米到五米之间的史前巨鲨。

瓣齿鲨是一个世界性属种，化石广泛分布于英格兰、苏格兰、爱尔兰、意大利、比利时、俄罗斯、斯洛文尼亚和北美等北半球的各大地区，但在南半球尚未发现有它的踪影。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碎的牙齿。

化石保存散乱的状态说明瓣齿鲨可能如同今天的大部分鲨鱼一样，牙齿也是终身替换的，即失去的牙齿可以被新牙替换。由于瓣齿鲨只发现过牙齿化石，所以学界长期以来对这种动物的完整形态没有准确认识，但是科研人员还是可以根据零散的牙齿化石标本，勾勒出这些远古杀手大致的面貌。

传统观点认为，它们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（底栖生物是指栖息于海洋或内陆水域底内或底表的生物）。但从目前现有的牙齿化石上来看，瓣齿鲨牙齿的独特形态又表明其可能是另一种生活方式：刃状的牙齿边缘上布满了大量的垂直细槽，同时也拥有着巨大的咬合面，这种牙齿形态或许更容易撕裂猎物的肌肉组织。

此次研究表明，环绕在瓣齿鲨齿冠基部的水平叠瓦状脊纹条带，可能具有在牙齿刺穿肌肉软组织时，通过增加摩擦来防止猎物逃脱的功能。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。

瓣齿鲨在欧美以外的中国和日本发现，表明了它具有跨大洋迁徙能力，极可能是一类游泳能力很强的捕食者。

近日，中科院古脊椎所等在山西阳泉地区首次发现2.9亿年前史前巨鲨——瓣齿鲨。该研究丰富了我们对于中国华北地区二叠纪乌拉尔世时期生物多样性的认识，大大扩展了瓣齿鲨在北半球的古地理分布范围，并为瓣齿鲨跨古特提斯洋迁徙提供了重要的化石证据，表明了它已经具有了跨大洋的迁徙能力，进一步支持了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。研究成果25日在国际学术期刊《地质学报》以封面文章形式发表。

8月26日报道，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。

图为2.9亿年前山西阳泉瓣齿鲨牙齿化石展示。

中科院古脊椎所盖志琨副研究员在办公室展示介绍瓣齿鲨牙齿化石。

2.9亿年前山西阳泉瓣齿鲨牙齿化石与现生大白鲨牙齿（上）比较。

中科院古脊椎所盖志琨副研究员在办公室接受采访，介绍瓣齿鲨化石最新研究成果。

2.9亿年前山西阳泉瓣齿鲨化石。

山西阳泉太原组钱石灰岩里的史前巨鲨—瓣齿鲨的牙齿化石

瓣齿鲨目是真软骨头类下的一个非常神秘的类群，目前仅有17个属种被描述。上世纪50年代，我国古脊椎动物的奠基人杨钟健先生曾发现我国最早的瓣齿鲨类化石，并命名为兴国瓣齿鱼。但这件标本在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——巨栉瓣齿鲨的中下颌齿。而此次在阳泉钱石灰岩中发现的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。 这次发现刷新了瓣齿鲨属在全世界的化石分布纪录，揭示了瓣齿鲨极可能是一类善于游泳扩散的远洋鱼类，也对研究我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。

据介绍，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，主要生活在石炭纪至二叠纪时期。 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。从牙齿的尺寸上来说，它们的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三米到五米之间的史前巨鲨。传统观点认为它们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。但从目前现有的牙齿化石来看，瓣齿鲨牙齿的独特形态又表明其可能是另一种生活方式：刃状的牙齿边缘上布满了大量的垂直细槽，同时也拥有着巨大的咬合面，这种牙齿形态或许更适合对猎物的肌肉组织进行撕咬。此次研究表明，环绕在瓣齿鲨齿冠基部的水平叠瓦状脊纹条带，可能具有在牙齿刺穿肌肉软组织时，通过增加摩擦来防止猎物的逃脱的功能。 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。而瓣齿鲨在欧美以外的中国和日本发现，表明了它具有跨大洋迁徙能力，支持了瓣齿鲨极可能是一类游泳能力很强的捕食者。