[本刊訊] 中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所蓋志琨副研究員等,首次在山西陽(yáng)泉地區(qū)二疊紀(jì)烏拉爾世太原組錢(qián)石灰?guī)r層中發(fā)現(xiàn)瓣齒鯊化石,這是該屬牙齒化石在中國(guó)的首次發(fā)現(xiàn),豐富了人們對(duì)中國(guó)華北地區(qū)二疊紀(jì)烏拉爾世時(shí)期生物多樣性的認(rèn)識(shí),大大擴(kuò)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(jù),表明當(dāng)時(shí)它已具有跨大洋的遷徙能力,可能是游泳能力很強(qiáng)的頂級(jí)掠食者,而非原來(lái)認(rèn)為的底棲食殼類(lèi)。成果以封面文章形式發(fā)表于2021年8月25日的學(xué)術(shù)期刊《地質(zhì)學(xué)報(bào)》(英文版)(Acta Geologica Sinica)。
山西是我國(guó)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(yáng)泉地區(qū)水泉溝開(kāi)展地質(zhì)調(diào)查時(shí),發(fā)現(xiàn)6層石灰?guī)r,其中太原組的三層石灰?guī)r自下而上被李四光分別命名為“四節(jié)石”灰?guī)r、“錢(qián)石”灰?guī)r和“猴石”灰?guī)r。這三套灰?guī)r中富含棘皮類(lèi)、腕足類(lèi)、頭足類(lèi)、 類(lèi)等海洋生物化石,其下覆巖層均為煤層,表明陽(yáng)泉地區(qū)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(dǎo)致煤層沉積多次被中斷,使得陽(yáng)泉地區(qū)形成多次灰?guī)r—砂巖—煤層的交替沉積。此次重點(diǎn)調(diào)查了陽(yáng)泉地區(qū)太原組錢(qián)石灰?guī)r層中的瓣齒鯊類(lèi)及相關(guān)生物群,時(shí)代為二疊紀(jì)烏拉爾世阿瑟爾期—薩克馬爾期(Asselian–Sakmaria, 2.90—2.98億年前)。錢(qián)石灰?guī)r作為一套生物沉積碎屑灰?guī)r,富含大量酷似古錢(qián)幣的海百合莖化石(故稱(chēng)錢(qián)石灰?guī)r),此外還伴生大量以長(zhǎng)身貝和石燕為代表的腕足動(dòng)物群及其他以頭足動(dòng)物為代表的海洋生物化石,表明兩億多年前的陽(yáng)泉是一片靠近赤道的溫暖透光的淺海,非常適宜各類(lèi)海洋生物生存。
瓣齒鯊屬于有頜類(lèi)中的軟骨魚(yú)類(lèi),但并不能歸于現(xiàn)生軟骨魚(yú)類(lèi)兩大支系板鰓類(lèi)和全頭類(lèi)中的任何一支,而是更原始的軟骨魚(yú)類(lèi)——真軟骨頭類(lèi)(Euchondrocephali),Euchondrocephali意思是“具有真正軟骨頭顱的魚(yú)類(lèi),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(yú)和硬骨魚(yú)的特征。瓣齒鯊目是真軟骨頭類(lèi)下一個(gè)非常神秘的類(lèi)群,目前僅有17個(gè)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(lái)自美國(guó)蒙大拿州的貝蘭特希鯊(Belantsea),另一件是來(lái)自德國(guó)和英格蘭北部的賈納薩鯊(Janassa),而瓣齒鯊(Petalodus)則是最早發(fā)現(xiàn)和命名的瓣齒鯊類(lèi)化石。瓣齒鯊屬的模式種為Petalodus acuminatus,屬的成員被整合為兩個(gè)種:P. acuminatus和P. ohioensis。
我國(guó)的瓣齒鯊類(lèi)化石最早是楊鐘健在1950年代發(fā)現(xiàn)的,并命名為興國(guó)瓣齒魚(yú)(Petalodus shingkuoi)(時(shí)代為晚二疊世洛平統(tǒng)),被劃歸到瓣齒鯊目另一個(gè)大型屬種——巨櫛瓣齒鯊(Megactenopetalus)。此次在陽(yáng)泉錢(qián)石灰?guī)r中發(fā)現(xiàn)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(lèi)善于游泳的遠(yuǎn)洋魚(yú)類(lèi),這對(duì)研究我國(guó)華北地區(qū)二疊紀(jì)海洋生物多樣性與分析指示古環(huán)境有著重要意義。
(曉 工)