Dunkleosteus并非我们所想的那样：新研究揭示史前掠食者的惊人秘密
Dunkleosteus terrelli（中）新描述的肌肉解剖结构（右）及整体颌骨解剖，与更典型的关节骨（左）形成对比。图片来源：uux.cn/Russell Engelman/凯斯西储大学
（神秘的地球uux.cn）据今日科学新闻：想象一下，沿着如今横跨现代俄亥俄州克利夫兰的海岸线行走。大约3.6亿年前，这里是一片浅海，充满了奇异而危险的生命。其中最令人畏惧的居民之一是Dunkleosteus terrelli，一种身穿14英尺的装甲鱼，颚骨刃如刀锋般锋利，而非牙齿。它以无情的效率统治晚泥盆纪海域，是真正的顶级掠食者，曾是其水下世界的恐怖。
自19世纪60年代被发现以来，Dunkleosteus已成为最具标志性的史前生物之一，经常出现在纪录片、博物馆和教科书中。它那令人畏惧的外形，骨质化的头骨和凶猛的口器，激发了科学家和公众的想象力。但尽管闻名遐迩，Dunkleosteus九十余年来仍是个谜。
如今，得益于凯斯西储大学领导的一项开创性研究，Dunkleosteus的秘密再次被揭开。这项发表在《解剖记录》上的研究，提供了对这种古代捕食者的解剖结构、行为和进化历史的新颖且详细的视角——带来了即使是最资深的古生物学家也未曾预料到的新见解。
一个百年谜团终于揭晓
Dunkleosteus下颌解剖的最后一次重大研究发表于1932年，当时科学家们仍在努力拼凑关节解剖的谜团。Dunkleosteus所属的节甲鱼类是奇异的生物——鱼类般的生物，披着骨质盔甲，形似鲨鱼和装甲坦克之间。由于他们的身体主要由软骨组成，化石常被时间压碎和压扁，只留下坚硬的骨骼部分——主要是头部和躯干——得以保存。
20世纪初，科学家们专注于重建这些骨骼如何拼接在一起的谜题。但详细的解剖学理解仍然不足。凯斯西部大学生物学研究生、这项新研究的第一作者拉塞尔·恩格尔曼解释了知识空白：“当时大部分工作都集中在弄清楚骨骼如何重新拼合上。”但如今，近一个世纪后，随着化石保护和技术的进步，恩格尔曼和他的团队开始用现代方法重新探索Dunkleosteus。
借助克利夫兰自然历史博物馆保存完好的标本——该馆收藏了世界上最大且保存最完好的Dunkleosteus化石收藏——团队成功将这条古老的鱼类带入了21世纪。这些化石被精心保存在黑色页岩中，附近河流和道路工程暴露出层，难得窥见Dunkleosteus的世界。
古代化石的新启示
团队仔细研究这些标本时，开始发现无人预料的惊喜。其中最引人注目的发现之一是，Dunkleosteus头骨近一半由软骨组成。多年来，人们普遍认为Dunkleosteus的头骨主要是骨头，软骨作用较小。但这项新分析揭示了主要的颌骨连接和肌肉附着部位实际上是由软骨构成的。这一发现颠覆了以往的认知，提供了对捕食者解剖结构全新的视角。
除了软骨的惊人作用外，研究人员还发现下颌内有一条大型骨质通道，内有与现代鲨鱼和魟鱼极为相似的面部肌肉。这对Dunkleosteus来说又是首次，因为它提供了迄今为止最有力的证据，证明这种古老的掠食者与当今一些最凶猛的鱼类共享一个关键的解剖特征。
另一个重大发现是，Dunkleosteus在许多方面是进化上的异类。尽管是关节类中最著名的成员之一，Dunkleosteus与其亲属相比却独树一帜。虽然大多数关节兽都有真正的牙齿，但Dunkleosteus及其一些最接近的亲属进化出了骨刃。这些骨刃而非牙齿，是Dunkleosteus在古代海洋中称霸的关键。
但Dunkleosteus不仅在牙齿上不同——它对环境的适应也很特别。虽然许多节肢动物并行进化以猎捕大型猎物，但Dunkleosteus的骨刃属于一条特定的进化路径，使其能够在生态系统中占据主导地位。恩格尔曼指出，“这些发现凸显了节肢动物不能被视为原始、同质的动物，而应是一类高度多样化的鱼类，在其历史上繁荣并承担了多种不同的生态角色。”
关于进化论的新视角
这项研究尤为重要，因为它改变了我们对Dunkleosteus及其在更广泛进化历史中地位的理解。虽然Dunkleosteus以其骨刃闻名，但这项新研究将这些特征置于更为细致的进化背景中。Dunkleosteus的骨叶适应反映了一种军备竞赛，鱼类进化出专门特征以捕猎其他大型海洋捕食者。团队发现，Dunkleosteus的骨刃并非孤立现象——它们是关节动物发展出独特适应以帮助它们作为捕食者生存的更广泛趋势的一部分。
在此研究之前，Dunkleosteus常被视为关节病的典型代表。但事实证明，Dunkleosteus远比其复杂，甚至在同类中也是进化上的异类。它的适应性使其成为高效的捕食者，帮助定义了古代海洋的生态。恩格尔曼评论道：“这些发现彻底改变了我们对Dunkleosteus以及更广泛节肢动物多样性的理解，”他强调了关于这名著名生物还有更多值得了解的地方。
为何这项研究重要
这项研究不仅仅是对一块知名化石的激动人心的新视角。这为我们理解古代海洋生物进化历史开辟了新可能。通过如此细致的研究Dunkleosteus，恩格尔曼和他的团队证明，即使是最著名的化石也可能带来惊喜——改变我们看待史前世界的新发现。
这项研究不仅重写了我们对Dunkleosteus的认知，也有助于我们理解早期鱼类进化。关于软骨、颌骨肌肉和骨刃的发现揭示了史前生命的复杂性和多样性，挑战了我们对这些早已灭绝生物的先前认知。Dunkleosteus不再只是关节动物的“代言人”——它是一个窥见整个进化生态系统的窗口，这个生态系统以我们至今尚未开始理解的方式繁荣和适应。
随着我们继续研究像Dunkleosteus这样的古老生物化石，我们也更接近理解地球生命的更广阔故事。这项研究提醒我们，过去依然充满等待揭开的谜团，即使是历史上最著名的动物，也能教给我们新的知识。
更多信息：Dunkleosteus terrelli的功能解剖学、颌骨机制及进食行为，《解剖记录》（2025年）。anatomypubs.onlinelibrary.wile...doi/10.1002/ar.70075
