prehistorische spookhaai Helicoprion ‘ s spiraaltandige kaak uitgelegd
na een eeuw van kleurrijke gissingen hebben CT – scans onthuld wat er echt gaande is in de nachtmerrie-achtige kaak van Helicoprion, een grote, 270 miljoen jaar oude kraakbeenachtige vis met een uitgebreide tandenkrans in het midden van zijn mond.
in 1899 gaf de Russische geoloog Alexander Petrovich Karpinsky deze zes meter lange vis de naam Helicoprion, wat “spiraalzaag” betekent, gebaseerd op een fragmentarisch fossiel dat in Kazachstan werd gevonden. Omdat de zaag die hij beschreef gescheiden was van de rest van het lichaam, wist Karpinsky niet zeker waar het zou passen, dus stelde hij aanvankelijk voor dat het in de mond van de vis begon en langs de snuit omhoog gekruld werd als een uitwendige opgerolde massa van samengesmolten tanden. Denk aan de Zaag van een zaagvis, alleen naar boven gekruld. Verdere gissingen werden gemaakt tijdens de vroege jaren 1900 door een aantal onderzoekers uit de hele wereld, waaronder de Amerikaanse paleontoloog Charles Rochester Eastman. Eastman had problemen met het idee dat zo ‘ n log apparaat mogelijk in het gezicht van dit arme schepsel had kunnen zitten. In een uitgave uit 1900 van de Amerikaanse paleontoloog, gaf Eastman de voorkeur aan het idee dat de werveling ergens langs de rug van de vis uitsteeg, misschien als een soort defensieve vertoning.
een paar jaar later volgde Karpkinsky de trein van Eastman en suggereerde dat de werveling van de Helicoprion deel had kunnen uitmaken van de staart van het dier, of misschien van zijn rugvin, of lager op zijn rug had kunnen zitten. In 1907 vond de Amerikaanse ichthyoloog Oliver Perry Hay een fossiel dat nog steeds in zijn natuurlijke positie zat. Maar zat het in de boven-of onderkaak? En zat het in beide? Dergelijke vragen waren onmogelijk te beantwoorden met de weinige en fragmentarische exemplaren waar deze onderzoekers mee moesten werken.
hoe dan ook, de algemene consensus in de vroegste hypothetische reconstructies van Helicoprion was dat deze verschrikkelijke, toothy whorl zeker een defensief doel diende. Later deze eeuw, deze perceptie is veranderd, en onderzoekers verschoven naar het idee dat de werveling voornamelijk werd gebruikt voor het voeden, en daarom werd geassocieerd met de kaak van het schepsel.In 1950 werd door de Deense paleontoloog Svend Erik Bendix-Almgreen een cruciaal Helicoprion whorl-exemplaar ontdekt in de Waterloomijn bij Montpelier, Idaho. IMNH 37899 en gehuisvest in het Idaho Museum of Natural History, werd voor het eerst beschreven door Bendix-Almgreen in 1966. Het kan ernstig zijn verpletterd en ontwricht, maar samen met de 117 waarneembare gekartelde tand kronen zitten op een spiraal met een diameter van 23 cm was een aantal zeer veelzeggend craniaal kraakbeen. Dit bewees voor het eerst dat tenminste een deel van de werveling in Helicoprion ‘ s mond zat.
maar dat beperkte de mogelijkheden niet. In de afgelopen vijftig jaar, onderzoekers hebben gesuggereerd dat de werveling ongemakkelijk uitgebreid van de onderlip, curling onder de kin; zat in de mond waar de tong zou moeten zijn; of misschien zat verder naar beneden naar de keel.Een team onder leiding van Leif Tapanila van de afdeling Geowetenschappen van de Idaho State University en curator van het Idaho Museum of Natural History heeft een ongekend inzicht gekregen in de structuur van de schedel van Helicoprion. IMNH 37899 werd gescand met behulp van een ACTIS-scanner aan de Universiteit van Texas High-Resolution X-ray CT faciliteit, en uit dit, een geschaald, 3-D computer-gegenereerd model van de schedel van het dier werd gegenereerd.”Our reconstruction posits that the tooth whorl is a singular, symphyseal structure of the Under kaakbeen that occupied the full length of the mandibul arch,” the team reported in Biology Letters yesterday. Dit betekent dat in plaats van de uitbreiding langs de onderkaak en coiling onder de kin, zoals eerder was gesuggereerd, de werveling groeide in de onderkaak. Op deze manier, net zoals haaien meerdere rijen tanden hebben die continu worden vervangen, had Helicoprion een gedeeltelijk verborgen tandenfabriek die begon in de buurt van het gebied waar de boven-en onderkaak elkaar ontmoeten, over de mond liep, de tong zou dragen als hij er een had, en dan in het kraakbeen ondersteund door de onderkaak (zie eerste afbeelding).”Continuous growth of the whorl duwt het tandwortelcomplex in een gebogen richting naar de voorkant van de kaak, waar het uiteindelijk spiraalsgewijs de basis vormt van het nieuwste wortelmateriaal, en dit proces blijft opeenvolgende omwentelingen vormen,” zeggen de onderzoekers. “Op een bepaald moment, voorafgaand aan een volledige 360 graden evolutie van spiraalvormige groei, zijn tandkronen verborgen in tessellated kraakbeen op de bovenkaak.”
omdat Helicoprion geen tanden op zijn bovenkaak had, suggereert het team dat de roofvis zijn zachte prooi, zoals koppotigen en kleine vissen, zou hebben afgebroken door ze herhaaldelijk te snijden met een enkele rij gekartelde tanden. Toen het zijn onderkaak sloot, werd de tandenkrans naar achteren geduwd, “waardoor het een effectief snijmechanisme voor de gekartelde tanden bood en voedsel naar de achterkant van de mondholte dwong”.
Tapanila en zijn collega ’s suggereren dat de kaak van de Helicoprion 50 cm lang zou kunnen zijn geweest en dat sommige tandkransen zo’ n 150 tanden zouden hebben gehad. Het team zegt ook dat het schepsel geen haai is, zoals anderen hebben aangenomen, maar een chimaera (Holocephalan), dat is een groep kraakbeenachtige vissen ook bekend als ratfish of spookhaaien die zich 400 miljoen jaar geleden van de haaien aftasten. “Er werd altijd aangenomen dat de Helicoprion een haai was, maar hij is nauwer verwant aan ratfish, een Holocephalan”, zegt Tapanila. “Het belangrijkste wat het gemeen heeft met haaien is de structuur van zijn tanden, al het andere is Holocephalan.”
****
Bestel hier mijn nieuwe boek, Zombie Tieten, Astronaut vissen en andere rare Dieren.