Prehistoric ghost shark Helicoprions spiral-toothed jaw forklart

ETTER et århundre med fargerike gjetninger har CT-skanninger avslørt hva som egentlig skjer inne I Den marerittaktige Kjeven Til Helicoprion, en stor, 270 millioner år gammel bruskfisk med en forseggjort tannhjul i midten av munnen.

i 1899 ga Den russiske geologen Alexander Petrovich Karpinsky Denne seks meter lange fisken Navnet Helicoprion, som betyr «spiralsag», basert på et fragmentarisk fossil funnet i Kasakhstan. Fordi sagen Han beskrev hadde blitt skilt fra resten av kroppen, Kunne Karpinsky ikke være sikker på hvor den ville passe, så først foreslo Han at den startet i fiskens munn og krøllet oppover langs snuten som en ekstern sammenrullet masse smeltede tenner. Tenk en sagfisks sag, bare krøllet oppover. Ytterligere gjetninger ble gjort tidlig på 1900-tallet av en rekke forskere fra hele verden, inkludert Den Amerikanske paleontologen Charles Rochester Eastman. Eastman hadde problemer med ideen om at et slikt uhåndterlig apparat kunne ha sittet inne i denne stakkars skapningens ansikt. Publisering i en 1900-utgave Av Den Amerikanske paleontologen, favoriserte Eastman ideen om at hvirvelen stakk ut fra et sted langs fiskens rygg, og fungerte som en slags defensiv skjerm, kanskje.

Noen år senere fulgte Karpkinsky Eastmans tog, og foreslo At Helikopterets hvirvel kunne ha dannet en del av dyrets hale, eller kanskje utvidet fra dorsalfinen, eller satt lavere ned på ryggen. I 1907 Fant Den Amerikanske iktyologen Oliver Perry Hay en fossilisert prøve som fortsatt satt i sin naturlige posisjon, og dømmer fra dette, favoriserte kjeveteorien. Men sitter det i øvre eller nedre kjeve? Og satt det i begge deler? Slike spørsmål var umulig å svare på med de få og fragmentariske prøvene disse forskerne måtte jobbe med.

uansett, den generelle konsensus i De tidligste hypotetiske rekonstruksjonene Av Helicoprion var at denne forferdelige, toothy whorl sikkert tjente et defensivt formål. Senere dette århundret har denne oppfatningen endret seg, og forskere beveget seg mot ideen om at hvirvelen ble brukt hovedsakelig til å mate, og derfor var forbundet med skapningens kjeve.

i 1950 ble en Viktig Helicoprion whorl prøve oppdaget av dansk paleontolog Svend Erik Bendix-Almgreen I Waterloo Mine nær Montpelier, Idaho. Navngitt IMNH 37899 og plassert I Idaho Museum Of Natural History, ble det først beskrevet AV Bendix-Almgreen i 1966. Det kan ha blitt alvorlig knust og disartikulert, men sammen med de 117 merkbare tannkronene som sitter på en spiral med en diameter på 23 cm, var det noen veldig fortellende kranialbrusk. Dette viste seg for første gang at minst noen av hvirvlene var inneholdt i Helicoprions munn.

men det begrenser ikke mulighetene. I løpet av de siste femti årene, forskere har antydet at whorl utvidet klønete fra underleppen, curling under haken; satt inne i munnen der tungen skal være; eller kanskje satt lenger ned mot halsen.

nå har Et team ledet Av Leif Tapanila fra Institutt For Geovitenskap Ved Idaho State University, og kurator For Idaho Museum Of Natural History, fått enestående innsikt i Strukturen Til Helicoprions hodeskalle. IMNH 37899 ble skannet ved HJELP AV EN ACTIS-skanner ved University Of Texas Høyoppløselig RØNTGEN Ct-Anlegg, og fra dette ble en skalert, 3-D datamaskingenerert modell av dyrets hodeskalle generert.

» vår rekonstruksjon forutsetter at tannhjulet er en enestående, symphyseal struktur av underkjeven som okkuperte hele lengden av mandibulærbuen, » rapporterte teamet I Biology Letters i går. Dette betyr at i stedet for å strekke seg forbi underkjeven og coiling under haken, som tidligere foreslått, vokste hvirvelen inne i underkjeven. På denne måten, Akkurat som haier har flere rader med tenner som kontinuerlig erstattes, Hadde Helicoprion en delvis skjult tannfabrikk som begynte nær området der øvre og nedre kjever møtes, løp over munnen slitasje tungen ville være hvis den hadde en, og deretter inn i brusk støttet av underkjeven (se første bilde).

» Kontinuerlig vekst av hvirvelen skyver tannrotkomplekset i buet retning mot kjeftens forside, hvor det til slutt spiraler for å danne grunnlaget for det nyeste rotmaterialet, og denne prosessen fortsetter å danne suksessive omdreininger,» sier forskerne. «På et tidspunkt, før en fullstendig 360 graders utvikling av spiralvekst, er tannkroner skjult i tessellert brusk på overkjeven.»

Da Helicoprion ikke hadde noen tenner på overkjeven, foreslår teamet at rovfisken ville ha brutt ned sitt myke bytte, som blæksprutte og småfisk, ved gjentatte ganger å kutte dem med en enkelt rad serrated tenner. Når den lukket sin lukkede underkjeven, ble tannhjulet presset bakover, «gir en effektiv skivemekanisme for de bladlignende serrated tennene og tvinger mat til baksiden av munnhulen».

Tapanila og kolleger foreslår At Helikopterets kjeve kunne ha utvidet seg forbi 50 cm lang, og noen tannhjul ville ha skrøt rundt 150 tenner. Teamet sier også at skapningen ikke er en hai, som andre har antatt, men en chimaera (Holocephalan), som er en gruppe bruskfisk også kjent som ratfish eller spøkelseshaier som forgrenet seg fra haiene for 400 millioner år siden. «Det ble alltid antatt At Helikopteret var en hai, men det er nærmere knyttet til ratfish, En Holocephalan,» sier Tapanila. «Det viktigste det har til felles med haier er strukturen av tennene, alt annet Er Holocephalan.»

****

Bestill Min nye bok, Zombie Tits, Astronaut Fish og Andre Rare Dyr, her.