一组巨型脊椎骨,属于那种标志性的已灭绝巨齿鲨(又名巨齿鲨),自上世纪80年代以来就一直不知所踪,如今已被发现,为这种鲨鱼的生活方式提供了新信息。南日德兰博物馆的两名工作人员梅特·埃尔斯楚普和特琳·索伦森,以及奥胡斯大学的研究员亨里克·劳里森,与一位美国科学家和一位澳大利亚科学家联手,重新审视了一件曾经遗失的巨齿鲨脊椎标本。这种化石鲨鱼生活在大约1500万至360万年前,几乎遍布全球。
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这项新研究发表在《电子古生物学》期刊上。
这件重新发现的、有1080万年历史的脊椎标本最初于20世纪70年代末在丹麦格拉姆的一个大型商业开采黏土坑中被发现,并于上世纪80年代初首次被科学界报道。
该标本曾收藏于哥本哈根地质博物馆(现为丹麦自然历史博物馆的一部分),但在发表之后从原研究实验室搬出时,就被放错了地方,科学文献里就只剩下照片记录了。
情况在2010年代末发生了变化,一位眼尖的博物馆工作人员偶然在藏品堆里翻到了几个装满化石的神秘箱子,才认出它们正是失踪已久的巨齿鲨脊椎。
体型估算背后的骨骼
巨齿鲨(Otodus megalodon)在小说和电影中通常被描绘成一种巨大的鲨鱼,比如2018年的科幻惊悚片《巨齿鲨》。事实上,这种化石物种最新的估计最大体长为24.3米(约80英尺),体重可能约为94公吨。
尽管大部分椎骨已经损毁,但重新发现这些椎骨至关重要,因为这正是最大体型和体重估算所依据的那件标本。
“椎骨的重新发现真是让人兴奋,因为它们用实际数据证实了文献中报道的23厘米的最大椎骨直径,”这项新研究的主要作者、芝加哥德保罗大学的古生物学教授岛田贤修说。
事实上,“这件标本不仅代表了目前已知最大的鲨鱼椎骨,而且据我们所知,也是目前记录到的最大鱼类椎骨,”岛田补充道。
来自生长轮和猎物的线索
尽管不存在巨齿鲨的完整骨架,但24.3米(约80英尺)的估算,是通过将其椎骨直径与在比利时发现的一段相当完整的躯干椎骨所测得的最大椎骨直径(15.5厘米)进行比较得出的,据推测后者属于一条体长约16.4米(约54英尺)的巨齿鲨。
南日德兰博物馆的自然历史标本维护员索伦森对脊椎标本进行了处理,他表示:“鲨鱼的软骨骨骼使其保存潜力通常非常低,只有高度矿化的牙齿例外。
“黏土坑中出露的格拉姆组特别之处在于,除了来自许多鲨鱼物种的牙齿外,我们还有好几例保存完好的鲨鱼脊椎化石,尽管该地点还发现了一颗已知的巨型巨齿鲨牙齿,但我们研究中的这具标本仍是该地点唯一的巨齿鲨脊椎。”
博物馆自然历史部门负责人埃尔斯楚普补充道:“巨型巨齿鲨脊椎非常重要,因为在理解这种已灭绝巨型捕食者的生物学、生态影响和地理分布模式时,体型大小很关键。
“格拉姆黏土坑也是世界上经科学验证纬度最高的巨齿鲨发现地点,这与之前的观察并不矛盾——相比‘较暖’地区,较大的巨齿鲨遗骸在‘较冷’地区更为常见。”
研究团队通过使用微型CT成像——一种基于X射线的无损检测技术——分析巨齿鲨脊椎中据推测每年形成的增量“生长带”(类似于年轮),把研究又向前推进了一步。
微型CT图像显示,这条巨齿鲨死亡时年龄至少为64岁,根据团队为该鲨鱼建立的生长模型,其理论寿命可能长达96年。
劳里德森是奥胡斯大学的副教授,他负责了这次微型CT扫描。他指出:“那些被黏土包裹的脊椎化石又大、对比度又低,要用超高分辨率来扫描,确实是个不小的技术挑战,最终生成了超过100 GB的图像数据。”
团队还有一项意外发现。经过仔细检查,研究人员发现巨齿鲨脊椎周围的岩石中含有许多破碎的鳃部相关结构,以及另一种鲨鱼——姥鲨的微小鳞片。
尽管姥鲨能长到相当大的体型,但研究人员排除了这些脊椎属于姥鲨的可能性,因为与巨齿鲨的脊椎相比,姥鲨的脊椎在比例上长度远大于宽度,而且在同一采石场中也发现过姥鲨的脊椎。
“这让我们推断,这些姥鲨残骸应该是巨齿鲨的胃内容物,这是巨齿鲨化石记录中的首次此类发现,”另一位共同作者米凯尔·西弗森也表示,他是位于威尔士浦的西澳大利亚博物馆的古生物学家。
推断像巨齿鲨这样已灭绝的大型食肉动物的体型,在生态学和进化的背景下具有重要意义,因为它们想必曾对其生态系统产生过重大影响。
“尽管我们的生长模型表明,巨齿鲨理论上甚至可能长得稍大一些,但24.3米的体长目前是科学上能给出的巨齿鲨(O. megalodon)最大合理估计值,”岛田表示。
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