研究表明遠古鯊魚在進食時可以“分開移動/旋轉”下顎兩側
據外媒報導,現代鯊魚的口腔內有連續的一排牙齒。每當前排的一顆牙齒脫落時,後面一排的相應牙齒就會向前移動,取而代之。史前的鯊魚同樣有多排牙齒,前排牙齒直立,後面的幾排牙齒向舌頭方向傾斜。隨著時間的推移,外露的前排牙齒會被磨掉,而後面被遮擋的牙齒則會保持更大、更鋒利。在最近的一項研究中–包括蘇黎世大學、芝加哥大學和荷蘭Naturalis生物多樣性中心的古生物學家發現,這些後排牙齒也被利用起來了。
科學家們首先對一頭3.7億年前的鯊魚Ferromirum oukherbouchi的下顎化石進行了CT掃描。雖然鯊魚的軟骨骨骼通常不會有很好的化石,但這個特殊的標本並非如此。
“鯊魚軟骨是特殊的材料–它有一個纖維狀的外層,編織著一層微小的鈣化片狀材料,”芝加哥大學的邁克爾-科茨博士表示。“在外層內部,軟骨與我們外耳的軟骨或你的鼻尖沒有太大區別。彈性十足,富含蛋白質的凝膠。但這些東西並不能保存。鈣化的皮膚可以,但只是很少,而且在大多數情況下,它是崩潰的。因此,這顯示了下顎的3D不變形保存的重要性。”
根據他們的掃描結果,研究人員繼續3D打印出下顎的實物複製品。其中,我們注意到下顎的兩側中間沒有融合在一起,所以它們可以獨立移動。
隨後,對3D打印的下顎進行的機械測試表明,當Ferromirum等古鯊魚進食時,它們都會並將下顎兩側向外旋轉,遠離對方。這個動作不僅有助於將水(和獵物)吸進它們的嘴裡,而且還使更大、更尖的後牙向上傾斜,使它們能夠咬住獵物。當嘴巴閉合時,兩邊的下顎向後移動,這個動作有助於將被咬住的獵物拉進嘴裡。
隨著幾千年來鯊魚的進化,它們發展出了更快地替換掉牙齒的能力。因此,人們認為下顎旋轉裝置變得過時,最終消失了。
蘇黎世大學的Christian Klug教授共同領導的一篇研究論文近日發表在《通訊生物學》雜誌上。