淡水魚之王該花落哪家？石炭紀的水怪傳奇：根齒魚（Rhizodus）

淡水魚之王該花落哪家呢 史探記的河流中就藏著答案 那是四足動物出登陸的日子 從進化前十年我們能清晰的看到 這位哥們比演化樹上的其他魚類都長了一大截 這就是三億年前 活躍在淡水湖泊 河流和大沼澤中的頂級掠食者 根齒魚 在體型方面 根齒魚在史探記絕對是鶴立雞羣 已知最大的根齒魚 是來自歐洲和北美的西式根齒魚 它最大的個體可達5到7米 重1.5到2噸 這是我們已知的最大的淡水魚類 小型到中型的兩棲動物 還有各種四足動物的祖先們 都是這位史探記水怪的獵物 根齒魚的化石還出土的非常早 有多早呢 200多年前 人們就在蘇格蘭埃丁堡附近的史探記煤層中 發現了屬於根齒魚類的巨大的牙齒 其中的部分牙齒的長度甚至超過了20釐米 比我們的手還要長 恐龍之父理查德·歐文 達爾文的鬥犬赫胥黎 以及古魚類學之父阿加西等 都曾經研究過根齒魚類 歐文在查看了這些牙齒化石後判斷 該牙齒化石屬於一種史前大魚 於是他將其命名為根齒魚 意為牙齒像樹根一樣粗壯的魚類 從外形上看 根齒魚最霸氣的就是它們長達1米的大腦袋 腦袋上方是一對圓溜溜的大眼睛 這對眼睛視力極佳 足以幫助根齒魚在幽暗渾濁的水中看清獵物 它們最明顯的特徵 當屬兩顆位於河谷前部附近的大尖牙 每顆素有22釐米 後部則是一系列延伸的小齒 這兩顆大牙也是根齒魚屬所特有的 其他的大型根齒魚母的成員 比如說回到澳大利亞的巴拉米達魚 就沒有這麼給力的配置 巴拉米達魚主要生活在13級最開始的肚內鰭 該屬最大的成員體長可達3到4米 而最小的污腫只有35釐米 它的身體非常的細長 但是很厚實 這也是13級根齒魚類的典型特徵 不過在武器配置方面 巴拉米達魚還做了兩手準備 除了上下額鋒利的牙齒 它們還在上額裝備了第二套牙齒 離骨齒 所有的牙齒都向內彎曲 可以牢牢的盯住到口的獵物 這是一個非常給力的創新 給力到什麼程度呢 很多現在的兩棲類 都演化出了類似的離骨齒 也就是它們靠近鼻孔開口的那一排 不過相比於今天的兩棲類 根齒魚的殺傷力要大得多 在飲食方面 和其他牙齒較小的肉器魚類不同 根齒魚更可能會利用牙齒殺死獵物 將其撕成可消化的大小 而不會把獵物整個吞下 化石皮膚的印記還表明 根齒魚擁有巨大的盤狀鱗片 這與現代巨骨蛇魚身上發展的鱗片很相似 它的食物包括中型魚類和四足動物 還有人認為 根齒魚會像現在的鱷魚一樣 猛撲到陸地上去襲擊岸上的獵物 在近兩百多年的時間裡 根齒魚鼠通常被認為只有一個種 也就是我們前文提到的 根齒魚鼠的模式種 西式根齒魚 它主要活躍在石探界的英國和北美地區 但是在2022年 人們在墨西哥的希爾普霍夫市 又發現了一位根齒魚的新種 希爾普霍夫根齒魚 這也是繼歐洲和北美之後 在第三個地方發現的根齒魚的化石記錄 不過希爾普霍夫根齒魚的化石標本很少 只有一件下額碎片 它的長度為25釐米 約佔整個河谷的三分之一 2012年對根齒魚體型的研究認為 它的下額長度是魚體長度的15.8% 基於這個比例 希爾普霍夫根齒魚的體長在4.5到5米 雖然不及家族的模式種那麼變態 希爾普霍夫根齒魚也是妥妥的水中俱無罷了 不過這麼大的體型 必然需要捕食大量的獵物 那麼希爾普霍夫根齒魚會以什麼為食呢 該組的下部巖層 是以海百合石灰岩為代表 包含了大量的腕足類 有孔蟲和牙形刺的化石 由此可見 這是個近岸前海環境 遺憾的是 人們並沒有在當地發現 可以被視為根齒魚獵物的 大型魚類和兩棲類的化石 不過一些未發表的材料 也留給了我們一些想像的空間 這些材料包括胸脊鯊等軟骨魚 以及三四種四足動物 所以活躍在莫斯科的希爾普霍夫根齒魚 大概率是不缺食物的 胸脊鯊還有那些未知的四足動物 足以讓它們大快朵頤 但是想要捕食這些獵物可沒那麼容易 那麼希爾普霍夫根齒魚配備了哪些武器呢 化石給我們留下了極為清晰的展示 不同於一般的古鱗魚目 根齒魚的牙齒是牢牢的固定在牙槽中的 它還具有兩種不同的牙齒 外側較小較密的邊緣齒 和內側又大又長的獠牙 對根齒魚牙齒結構的形態功能分析表明 它們前端下河聯合部的長牙向內彎曲 這有助於捕捉獵物 中間冠狀骨上的獠牙比較筆直 而且帶切割邊緣 這是可以用來在獵物的身體上 劃出親身的切割傷口 並將其轉移到合適的吞嚥位置 使用側面彎曲的邊緣齒 則方便固定住獵物 就此獵殺防脫與吞嚥相結合 實戰界的獵殺就是這樣的快樂 學者們推測 根齒魚可能會像現在的鱷魚和鯊魚那樣 通過身體的旋轉運動 來扯掉獵物的身體部位 或者直接殺死獵物 然後再從獵物的頭部開始吞嚥 在分佈範圍方面 希爾普霍夫根齒魚的發現也意義重大 它不僅是第一個在俄羅斯發現的根齒魚類 還極大的拓展了根齒魚的分佈範圍 希爾普霍夫根齒魚還是目前我們已知的 生存年代最晚的根齒魚類 它將所屬類羣的延續時間 一直推遲到了早石探式的希爾普霍夫期 根齒魚不僅分佈的更廣泛 活的也更長 這是四足型類出登場時 最先登頂的一大分支 上個世紀 由於根齒魚類偶齊骨骼排列方式 和結構上與四足動物很相似 學界一度認為 根齒魚類很接近魚類登陸的節點 但是二十多年前 在澳大利亞尼盆基地層中 發現了更多更完整的根齒魚類化石 這就動搖了根齒魚類四足動物近親的地位 在隨後提出的四足動物幹羣演化的結構中 根齒魚類雖然仍處在四足動物支系之中 但是已經下移到了較為原始的位置上 與四足動物的關係就變得更為遙遠了 那麼事實真的是這樣嗎 根齒魚類和四足動物的關係真的差得這麼遠嗎 來自寧夏的研究給出了質疑 中科院估計追索的朱敏團隊 在寧夏青銅峽發現了一種 頗為在3.7億年前的古魚類 周氏紅魚 種名是為了紀念國際著名古生物學家 周敏鎮院士 紅魚生活的晚尼盆市 正是四足動物登陸的高潮期 人們在歐洲北美和澳大利亞的水域中 發現了許多代表四足動物幹羣 不同分支的大型肉齊魚類 而真正的四足動物及其近親 希望猿類也已經出現了 在詳細研究後 學者們發現 紅魚身上集合了諸多類羣的特徵 比如說肩帶以及肩胛骨 與前肢骨的關節結構上 紅魚與希望猿類以及原始的四足動物 表現出了驚人的相似性 更重要的是 與生活在水中的魚類不同 紅魚的第一脊椎骨與頭骨之間 已經出現了整關節 肩帶外骨骼與頭骨脫離了聯繫 這與陸地脊椎動物是一樣的 由此可見 紅魚已經非常適應了淺水冰暗的生活 與真正的登陸相去不遠了 這條1.5米長的史前魚類 還兼具了根齒魚類的特徵 它的上涅骨與外涅骨接觸 肩帶強壯 而且有一個高的鎖骨脊 駁圓鱗 這都足以將紅魚歸入到根齒魚類之中 那麼根齒魚類到底是個什麼東西呢 基於貝耶斯分析與最簡約法分析 學者們獲得了兩種不同的 四足動物幹羣系統發育關係框架 其中最主要的差別 在於根齒魚類的位置 貝耶斯分析所得到的結果 仍然支持根齒魚類 在四足動物幹羣中的原始位置 在這一框架中 紅魚所具有的鑲嵌特徵 反映出了根齒魚類 與希望原類四足動物之間 發生了大量的趨同 魚類適應陸地生活的特徵 曾多次出現 所以簡約分析法所得到的結果 則復活了根齒魚類 在魚類登陸過程中所處的中心地位 紅魚所具有的特徵 指示了這三個類羣之間的 密切的親緣關係 紅魚與根齒魚類 是最接近希望原類和四足動物的魚類 那麼哪種猜測會是對的呢 這就對不住了 依據現有的化石資料 還很難在這兩種理論中做出選擇 我也沒能查到足以蓋棺定論的說法 但是無論是哪種情況 紅魚的發現都證明 在過去的研究中 我們大大低估了 四足動物登陸的複雜性 四足動物之系的形態分析度 和生理地理分區水平 比我們預計的要更為多樣化 最起碼泥盆紀的根齒魚類 和古鱗魚類 在向著適應陸地生活的演變中 發生過顯著的平行演化 這些分屬不同類型的大型潛水捕食魚類 都曾各自嘗試過向陸地拓展 但最終只有一隻取得了成功 這就是物競天擇 適者生存