上方所见是一条鳐鱼化石原件。在皇家泰瑞尔博物馆的一块浅色岩板上,它的各个部位由右向左依次出现:钝圆的头部、密集牙齿铺成的深色齿面、翼状胸鳍、一节节串起的脊柱,随后是逐渐消失在岩板缺口处的尾部。博物馆照片将它标为 TMP 1998.062.0001,这是目前已知最完整的 Myledaphus bipartitus 骨架。[5] 它格外引人注目,恰恰因为大多数 Myledaphus 化石只留下身体的零散部位。
一个多世纪以来,这种晚白垩世鳐类的学名主要附着在耐久的小块化石上。它用于压碎食物的小型牙齿常见于北美西部的沉积层,钙化椎体也有相当数量,2013年的一项研究得以对其中117枚制作切片并加以比较。鳐类骨架大多由软骨组成,这类材料留下的化石记录通常稀薄得多。牙齿能够揭示食性与分布,椎体则可保留生长纹层;单独使用其中任何一类材料,都无法给出头部、鳍和躯干之间相互连接的特征,而这些特征正是确定其系统分类位置所需的证据。[4]
正是这种记录上的失衡,让皇家泰瑞尔博物馆时长2分24秒的 《鳐鱼化石发现》 值得细看。短片最初发布于2011年8月26日;据视频简介所述,片中发现的是当时仅知的第二件关联保存的 Myledaphus 标本。[1] 片中是一件局部化石;上方照片展示的是另一件更完整的陈列标本,两者需要分开辨认。放在一起看,它们说明了一个缘由:“关联保存”有时比“体量大”更具分量。
发掘现场先露出的,是陌生碎片
视频开场是恐龙省立公园层理分明的恶地地貌。三个人紧挨地面坐着,围住一小片不起眼的岩石。一眼望去,鳐类轮廓仍藏在岩石里,现场画面距离从探沟中隆起的戏剧化骨架和水族馆里熟悉的动物模样都很远。[1] 这份视觉上的朴素,便是观看时的第一条注释:田野证据抵达研究者眼前时,通常还未呈现博物馆装架的模样。
一枚孤立牙齿脱离原先的动物后,可以被搬运、分选和风化。若一列椎骨与软骨、皮齿(盾鳞)保留在相邻位置,证据的性质便随之改变。它们彼此靠近,收窄了对原始组合的解释:侵蚀进一步拆散尸体之前,哪些构造原本就在一起。关联保存仍然容许埋藏受到扰动,个体也可以残缺;与此同时,它缩小了分类鉴定中的猜测空间。若每件材料都来自彼此分离的筛洗样品,这类猜测会多得多。
视频接近中点时,镜头从开阔地貌切到手掌上的深色小碎片。[1] 尺度的骤然变化,是全片最值得留意的一刻。一段鳐类演化史正从这些碎片中被找回,它们乍看之下很容易混入砾石。科学价值来自碎片彼此之间的关系,也来自保存这种关系的田野记录;外观上的戏剧性在这里退到了后面。
牙齿先造就分类单元,身体随后才出现
Myledaphus bipartitus 于1876年命名,当时距离关节相连的身体显露其整体比例还有很久。大众印象中的化石鲨鱼往往以刀片状牙齿示人;Myledaphus 的牙齿则小而紧实,是多边形的压碎齿单元。大量出土的牙齿使 Myledaphus 成为晚白垩世淡水化石组合中容易辨认的一员,单凭齿形建立的分类位置却一直摇摆。它一度被放在更接近魟类的位置;后来的牙齿与骨骼比较,又使其分类位置移向犁头鳐类。[4]
牙齿证据仍有清楚的适用范围,不同化石部位回答的是不同问题。单枚牙齿可以有力证明某个地点存在这一分类单元,也能记录磨耗,或显示取食表面如何工作。椎体则能保存生长带:2013年的分析利用散布在奥德曼组与恐龙公园组的标本,重建了它的生活史。[4] 系统发育数据集还需要分布在颅骨、颌部、肩区、鳍和中轴骨骼上的性状。各部位一旦失去联系,以牙齿为主的记录便容易让一种耐久构造代替整具身体发言。
照片中的岩板把比较尺度扩展到全身。宽阔而带棱角的胸鳍组成体盘,头部仍有一部分露在体盘之外;腹鳍位于体盘后方,部分处在体盘下方;钙化软骨沿躯干勾勒出一条长轴。[5] 这些观察限于化石解剖形态;完整重建它的游泳方式还需更多证据。这些彼此相连的性状,也正是孤立牙齿无法提供的材料。
2026年的修订让整具身体都有发言权
2026年,Julia Türtscher、Patrick L. Jambura 和 Jürgen Kriwet 发表了首份关于 M. bipartitus 骨骼的全面描述。研究以一件产自坎潘期恐龙公园组、保存极佳、全长约101厘米的标本为核心。高分辨率摄影与紫外光帮助显露细微构造,研究人员随后为范围更广的形态性状数据集编码,并通过系统发育分析加以检验。[2][3]
分析将 Myledaphus 置于犁头鳐目(Rhinopristiformes),这一目包括现生犁头鳐与锯鳐。作者描述的是祖征与较衍生性状的组合,没有把分类依据收束为一项决定性的“犁头鳐特征”。这一区别关系到系统发育树如何建立:研究者需要统计有多少彼此独立的解剖性状支持相互竞争的归类方案,再检验这些性状在整个比较样本中的表现。仅凭化石轮廓寻找外形最接近的现生动物,无法完成这样的检验。[2]
在修订给出的系统发育树上,Myledaphus 占据犁头鳐目内部的一个早期分支位置,研究也将它与现生犁头鳐或锯鳐的直接祖先区分开来。这个目内部的确切关系仍取决于现有化石与性状取样,尤其是许多白垩纪鳐类至今仍主要由牙齿材料所知。新的身体化石收窄了答案,化石记录仍留有空白。[2][3]
“淡水鳐”说的是耐受范围,栖息环境还包括半咸水
修订研究还把 M. bipartitus 称为目前已知最古老、能够耐受淡水的犁头鳐目成员。[2][3] 这里需要把握的词是 耐受。随着邻近的西部内陆海道进退,恐龙公园组记录下河道、泛滥平原、滨海湿地,以及程度不一的海洋影响。Myledaphus 遗骸同时出现于淡水与半咸水环境。这一分布格局有力地支持广盐性(euryhalinity),也就是适应盐度变化的能力;至于终身局限于单一水体,现有证据的支持较弱。[3]
这里对其生活环境的认识来自解剖学、地质学与分布材料的相互连接。骨架确定了这是一种怎样的鳐;沉积物和反复出现的化石,则确定了它曾进入哪些水域。现生犁头鳐目动物可供参照,因为其中一些会穿越河口或进入淡水。这种类比的作用止于参照,白垩纪动物每天走过怎样的路线仍需直接证据。因此,“耐受淡水”是一项范围清楚的演化判断,它的证据范围还不足以重建 Myledaphus 终身生活在一条河里的具体画面。
明确这条界线以后,化石的意义也更为丰富。距今7,000多万年前,一个如今通常与海岸海域相联系的鳐类支系,已经进入内陆和半咸水生境。[3] 进入淡水的生态尝试早在鳐类演化史的这一阶段便已出现,并在演化树的不同分支上反复发生。
短片结束之处,是科学后续工作的起点
皇家泰瑞尔博物馆的短片记录了标本发掘时的一幕:人员、地点、围岩,以及一组局部、彼此关联的构造。[1] 2013年的生长研究把大量孤立椎体转化为种群尺度的样本。[4] 2026年的修订则用一具罕见的关节相连骨架检验身体构型与系统发育树。[2] 三类资料作用于不同的观察尺度,各自仍有价值。
把一段简短的田野视频与博物馆里的大型化石放在一起观看,更深一层的理由正在这里。短片展示了古生物学常见的起点:证据先以难以辨认的碎片出现,研究随后才逐渐补出动物形态与相关知识。在发掘现场,发现单位可以只是几枚相连的椎骨;进入收藏后,一块岩板保存着各部位的解剖联系;多年以后,新的成像技术、扩大的比较数据集和修订后的分类,让这些联系得以回答发掘者当时尚未提出的问题。
再看一次视频中点:手掌里放着深色碎片,身后的恶地模糊失焦。[1] 这幅画面看起来不像一棵系统发育树,却呈现了系统发育树得以建立的条件。牙齿让 Myledaphus 成为化石记录中的常见成员;关联保存的身体则让它的解剖性状可以接受检验。只有同一个体的足够多部位留在一起,这条化石鳐才终于找到了自己的家族。
来源
- 皇家泰瑞尔古生物博物馆,《鳐鱼化石发现》,官方 YouTube 田野视频,最初发布于2011年8月26日。
- Julia Türtscher、Patrick L. Jambura 与 Jürgen Kriwet,《晚白垩世淡水鳐 Myledaphus bipartitus 的骨骼形态与系统发育关系》,Journal of Systematic Palaeontology 24(2),2026年,DOI 10.1080/14772019.2026.2679622;维也纳大学研究记录与摘要。
- 维也纳大学,《白垩纪淡水鳐为现代鳐类演化带来新认识》,研究新闻稿,2026年6月27日。
- Alycia E. Wilson、Michael G. Newbrey、Donald B. Brinkman、Todd D. Cook 与 Andrew G. Neuman,《加拿大阿尔伯塔省晚白垩世淡水犁头鳐 Myledaphus bipartitus 的年龄与生长》,Canadian Journal of Earth Sciences 50(9),2013年,DOI 10.1139/cjes-2013-0001;宾夕法尼亚州立大学研究记录与摘要。
- Bloopityboop,《File:Myledaphus bipartatus (guitarfish).jpg》,Wikimedia Commons 来源页面及 TMP 1998.062.0001 的博物馆图像元数据,2020年摄于皇家泰瑞尔博物馆。