首次發現2.9億年前史前巨鯊——瓣齒鯊

[本刊訊] 中國科學院古脊椎動物與古人類研究所蓋志琨副研究員等，首次在山西陽泉地區二疊紀烏拉爾世太原組錢石灰巖層中發現瓣齒鯊化石，這是該屬牙齒化石在中國的首次發現，豐富了人們對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，為瓣齒鯊跨古特提斯洋遷徙提供了重要的化石證據，表明當時它已具有跨大洋的遷徙能力，可能是游泳能力很強的頂級掠食者，而非原來認為的底棲食殼類。成果以封面文章形式發表于2021年8月25日的學術期刊《地質學報》（英文版）（Acta Geologica Sinica）。

錢石灰巖層里的史前巨鯊

山西是我國重要的煤炭資源輸出地，其煤炭主要形成于晚石炭世至早二疊世，距今3.15—2.7億年。早在1923年，李四光在陽泉地區水泉溝開展地質調查時，發現6層石灰巖，其中太原組的三層石灰巖自下而上被李四光分別命名為“四節石”灰巖、“錢石”灰巖和“猴石”灰巖。這三套灰巖中富含棘皮類、腕足類、頭足類、 類等海洋生物化石，其下覆巖層均為煤層，表明陽泉地區晚石炭世至早二疊世的成煤森林曾多次受到海侵事件影響，導致煤層沉積多次被中斷，使得陽泉地區形成多次灰巖—砂巖—煤層的交替沉積。此次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， 2.90—2.98億年前）。錢石灰巖作為一套生物沉積碎屑灰巖，富含大量酷似古錢幣的海百合莖化石（故稱錢石灰巖），此外還伴生大量以長身貝和石燕為代表的腕足動物群及其他以頭足動物為代表的海洋生物化石，表明兩億多年前的陽泉是一片靠近赤道的溫暖透光的淺海，非常適宜各類海洋生物生存。

最早被研究的古魚類化石

瓣齒鯊屬于有頜類中的軟骨魚類，但并不能歸于現生軟骨魚類兩大支系板鰓類和全頭類中的任何一支，而是更原始的軟骨魚類——真軟骨頭類（Euchondrocephali），Euchondrocephali意思是“具有真正軟骨頭顱的魚類，主要指其頜骨與軟骨顱骨愈合成真正的頭顱”，它們具有鯊魚和硬骨魚的特征。瓣齒鯊目是真軟骨頭類下一個非常神秘的類群，目前僅有17個屬種，且大部分都是零散的牙齒化石。目前僅有兩件完整的瓣齒鯊目化石可以窺其全貌，一件來自美國蒙大拿州的貝蘭特希鯊（Belantsea），另一件是來自德國和英格蘭北部的賈納薩鯊（Janassa），而瓣齒鯊（Petalodus）則是最早發現和命名的瓣齒鯊類化石。瓣齒鯊屬的模式種為Petalodus acuminatus，屬的成員被整合為兩個種：P. acuminatus和P. ohioensis。

我國的瓣齒鯊類化石最早是楊鐘健在1950年代發現的，并命名為興國瓣齒魚（Petalodus shingkuoi）（時代為晚二疊世洛平統），被劃歸到瓣齒鯊目另一個大型屬種——巨櫛瓣齒鯊（Megactenopetalus）。此次在陽泉錢石灰巖中發現的7件瓣齒鯊牙齒化石，是瓣齒鯊科瓣齒鯊屬中的俄亥俄瓣齒鯊（P. ohioensis），是真正的瓣齒鯊屬成員，刷新了瓣齒鯊屬在全世界的化石分布記錄，揭示瓣齒鯊極可能是一類善于游泳的遠洋魚類，這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著重要意義。

（曉 工）