Prehistoric ghost shark Helicoprion ’ s Spiral-toothed jaw explained

po stuleciu kolorowych domysłów, skany tomograficzne ujawniły, co naprawdę dzieje się wewnątrz koszmarnej szczęki Helicoprion, dużej, 270 milionowej, letniej ryby chrzęstnoszkieletowej z wyszukanym korkiem zębów ustawionym na środku pyska.

w 1899 roku rosyjski geolog Aleksander Pietrowicz Karpinsky nadał tej sześciometrowej rybie nazwę Helicoprion, co oznacza „piła spiralna”, na podstawie fragmentarycznej skamieniałości znalezionej w Kazachstanie. Ponieważ piła, którą opisywał, została oddzielona od reszty ciała, Karpinsky nie mógł być pewien, gdzie będzie pasować, więc początkowo zasugerował, że zaczyna się w pysku ryby i zwija się w górę wzdłuż pyska jako zewnętrzna zwinięta masa połączonych ze sobą zębów. Myślę, że piła ryb, tylko zwinięta do góry. Kolejne domysły zostały wykonane na początku 1900 roku przez wielu badaczy z całego świata, w tym amerykański paleontolog Charles Rochester Eastman. Eastman miał problemy z pomysłem, że taki nieporęczny aparat mógł ewentualnie siedzieć w twarzy tego biednego stworzenia. Publikując w wydaniu amerykańskiego paleontologa z 1900 roku, Eastman popierał ideę, że whorl wystaje gdzieś wzdłuż grzbietu ryby, działając jako rodzaj defensywnego pokazu, być może.

kilka lat później Karpkinsky podążył za pociągiem Eastmana i zasugerował, że helicoprion mógł stanowić część ogona zwierzęcia, być może rozciągnięty od płetwy grzbietowej lub usiadł niżej na plecach. W 1907 roku amerykański ichtiolog Oliver Perry Hay odkrył skamieniały okaz, który nadal znajdował się w naturalnej pozycji i sądząc z tego, opowiedział się za teorią szczęki. Ale czy siedział w górnej czy dolnej szczęce? I siedziała w obu? Na takie pytania nie można było odpowiedzieć z nielicznymi i fragmentarycznymi okazami, z którymi badacze musieli pracować.

niezależnie od tego, ogólny konsensus w najwcześniejszych hipotetycznych rekonstrukcjach Helicoprion był taki, że ten okropny, zębaty dziwak z pewnością służył celom obronnym. Pod koniec tego stulecia ta percepcja uległa zmianie i naukowcy doszli do wniosku, że kurczak był używany głównie do karmienia, a zatem był związany z szczęką stworzenia.

w 1950 roku kluczowy okaz Helicoprion whorl został odkryty przez duńskiego paleontologa Svenda Erika Bendix-Almgreena w kopalni Waterloo w pobliżu Montpelier w stanie Idaho. Nazwany IMNH 37899 i przechowywany w Idaho Museum of Natural History, został po raz pierwszy opisany przez Bendix-Almgreen w 1966 roku. Mógł być poważnie zmiażdżony i rozczłonkowany, ale wraz ze 117 widocznymi ząbkowanymi koronami zębów siedzącymi na spirali o średnicy 23 cm była bardzo wymowna chrząstka czaszkowa. Po raz pierwszy udowodniło to, że przynajmniej część z nich znajduje się w ustach Helicopriona.

ale to nie ograniczało możliwości. W ciągu ostatnich pięćdziesięciu lat naukowcy zasugerowali, że Dziwnówek rozciągnął się niezręcznie od dolnej wargi, zwijając się pod brodą; usiadł w ustach tam, gdzie powinien być język; a może usiadł dalej w kierunku gardła.

teraz zespół kierowany przez Leifa Tapanilę z Departamentu Nauk Geologicznych na Idaho State University i kustosza Muzeum Historii Naturalnej w Idaho, uzyskał bezprecedensowy wgląd w strukturę czaszki Helicopriona. IMNH 37899 został zeskanowany przy użyciu skanera ACTIS w ośrodku rentgenowskim University of Texas o wysokiej rozdzielczości i z tego uzyskano skalowany, trójwymiarowy komputerowo wygenerowany model czaszki zwierzęcia.

„nasza rekonstrukcja zakłada, że ząb jest osobliwą, spojową strukturą żuchwy, która zajmowała całą długość łuku żuchwy” – poinformował wczoraj zespół w Biology Letters. Oznacza to, że zamiast rozciągać się obok dolnej szczęki i zwijania pod brodą, jak wcześniej sugerowano, kurek rósł wewnątrz dolnej szczęki. W ten sposób, podobnie jak rekiny mają wiele rzędów zębów, które są stale wymieniane, Helicoprion miał częściowo ukrytą fabrykę zębów, która rozpoczęła się w pobliżu obszaru, w którym spotykają się górna i dolna szczęka, przebiegała przez usta nosić język byłby, gdyby miał JEDEN, a następnie do chrząstki obsługiwanej przez dolną szczękę (patrz pierwszy obraz).

„ciągły wzrost korowodu popycha kompleks zęba–korzenia w zakrzywionym kierunku w kierunku przedniej części szczęki, gdzie ostatecznie spirala tworzy podstawę najnowszego materiału korzeniowego, a proces ten nadal tworzy kolejne rewolucje”, mówią naukowcy. „W pewnym momencie, przed całkowitą ewolucją spiralnego wzrostu o 360 stopni, korony zębów są ukryte w chrząstce tessellated na górnej szczęce.”

ponieważ Helicoprion nie miał żadnych zębów na górnej szczęce, zespół sugeruje, że drapieżne ryby rozbiłyby swoją miękką zdobycz, taką jak głowonogi i małe ryby, wielokrotnie przecinając je jednym rzędem ząbkowanych zębów. Kiedy zamknął swoją dolną szczękę, szczęka zębów została przesunięta do tyłu, „zapewniając skuteczny mechanizm krojenia ząbkowanych zębów przypominających ostrze i zmuszając jedzenie do tylnej części jamy ustnej”.

Tapanila i współpracownicy sugerują, że szczęka Helicopriona mogła mieć ponad 50 cm długości, a niektóre z nich miały około 150 zębów. Zespół twierdzi również, że stworzenie to nie jest rekinem, jak przypuszczali inni, ale chimaera (Holocephalan), która jest grupą ryb chrzęstnoszkieletowych znanych również jako szczury lub rekiny widmo, które oddzieliły się od rekinów 400 milionów lat temu. „Zawsze zakładano, że Helicoprion jest rekinem, ale jest bliżej spokrewniony ze szczurem, Holocephalanem”, mówi Tapanila. „Najważniejsze, co ma wspólnego z rekinami, to struktura jego zębów, Wszystko inne to Holocefalan.”

****

Zamów moją nową książkę, Cycki Zombie, ryby astronautów i inne dziwne zwierzęta, tutaj.