埃及的西部沙漠是一片风沙与磷酸盐之地,而不是海浪拍打的海岸。约8000万年前,这里曾是一片浅海。由开罗大学塔里克·亚辛带领的古生物学家团队,如今从阿布-塔尔图尔高原的磷酸盐层中发现了14颗鲨鱼化石牙齿;这些牙齿足以重新绘制白垩纪捕食者在当地的名录。这一发现被称为鲨鱼“墓地”,而引号恰如其分。这里并不是一群同时死亡的动物堆积成的单一遗址,而是一份来自混合且富含营养的特提斯洋边缘的海床档案,后来随着海水退去、地层抬升,海床变成了沙漠。
论文发表于*《白垩纪研究》。它所依据的材料微小、已经矿化,却很容易被低估:14颗牙齿,有些像针一样细长*,有些则宽阔且带锯齿。鲨鱼骨骼由软骨构成,因此牙齿才是记录。团队据此认为,这些牙齿至少属于5种该遗址此前未发现的已灭绝鼠鲨目物种,使当地记录总数达到7种;其中两种此前从未在埃及有过报道,另有一种古老的长吻鲨近亲,可能是非洲已知的首个标本,也可能是该类群中年代最晚的标本。
曾经被海水淹没的高原
阿布-塔尔图尔高原位于埃及西部沙漠。如今这里干旱,但岩层记录的却是海洋。磷酸盐层就是线索。它们形成于有机物与海洋化学共同作用之处,在陆架或陆表海中促使磷元素富集。矿工把这些地层视为矿石,古生物学家则知道,那里是坚硬组织得以保存的地方。
约8000万年前,也就是晚白垩世,这片区域曾是一片浅海。那时的埃及还不是拥有尼罗河的沙漠国家,而是特提斯洋被淹没的边缘。特提斯洋是一片已经消失的海洋,曾经把非洲—阿拉伯地区与欧亚大陆分隔开来,并连接起一条温暖而富饶的海域。鲨鱼在那里捕猎,牙齿脱落后沉入海底,被掩埋,静静等待。
磷酸盐作为化石陷阱
14颗牙齿并不是电影意义上的骨床。对于鲨鱼而言,这已经是相当不错的样本,因为它们的身体通常会消失。软骨不会像骨骼那样矿化。一条在开阔海域死亡的白垩纪鲨鱼,通常留下的只是散落的牙齿;如果埋藏条件足够好,或许还会保存一块椎骨。鲨鱼一生不断更换牙齿,即使是健康个体,也会把一颗又一颗牙齿洒落到沉积物中。磷酸盐层则可能将它们锁定在其中。
14颗牙齿仍能讲述什么
这些牙齿有些细长如针,有些宽阔且带锯齿,至少属于5种该遗址此前未发现的已灭绝鼠鲨目物种,使当地记录总数达到7种。鼠鲨目是鲭鲨类所在的目,今天的大白鲨、尖吻鲭鲨,以及位于较远分支上的长吻鲨,都属于这一谱系。白垩纪时期,鼠鲨目是开阔水域和陆架捕食者中的主力。不同的牙齿形状对应不同的功能。针状齿冠可以刺穿柔软、滑溜的猎物;宽阔的锯齿状牙刃则能从大型动物身上切下肉。一处遗址同时保存两种形态,已经说明这里的水体并非只有一种生态类型。
其中两种物种此前从未在埃及有过报道。这是地理分布上的首次记录,并不意味着这些动物就在高原上演化。鲨鱼会迁徙,海岸线也会移动。某物种首次在埃及被记录,可能意味着特提斯洋动物群之间的联系比当地名录所显示的更为紧密,也可能只是因为过去还没有人向这些磷酸盐层提出正确的问题。无论如何,埃及的物种名录又变长了。
名录中的长吻鲨近亲
最引人注目的牙齿属于一种古老的长吻鲨近亲:Scapanorhynchus raphiodon。它可能是非洲已知的首个标本,也可能是该类群中年代最晚的标本。今天的长吻鲨是深水中的奇特动物,吻部像开信刀,颌部能够向前弹射。包括Scapanorhynchus在内的白垩纪近亲,其牙齿暗示了相似的刺穿式取食习性。若这是非洲首次发现该类群,就会扩展它的分布地图;若确实是年代最晚的标本,则会延长它的存在时间。对于一个身体化石稀少、几乎完全依靠牙釉质讲述自身历史的类群而言,这两点都十分重要。
这些结论并不需要完整骨骼。它们需要的是对14颗牙齿进行谨慎鉴定,了解阿布-塔尔图尔此前已经记录了哪些物种,并与其他大陆的记录进行比较。发表于*《白垩纪研究》*的论文,正是这种比较的成果。
软骨会遗忘,牙齿会记住
**鲨鱼骨骼由软骨构成,因此牙齿才是记录。**这一限制塑造了每一篇鲨鱼古生物学论文,也值得我们认真思考。骨骼能够保存形态:头骨、鳍,以及游泳者的身体结构。软骨通常无法保存。最终留下的,是动物生前就已经具备矿化能力的部分。鲨鱼会不断更换牙齿。一条鲨鱼无需死亡,就能把一颗又一颗牙齿贡献给沉积物;死亡后的个体还可能增加更多牙齿。因此,磷酸盐层中的“墓地”往往是脱落武器长期降落形成的沉积,而不是一处战场。
这就是为什么牙齿形态必须承担如此多的判断工作。针状牙与宽阔锯齿牙之间的差异体现的是生态功能,而不是装饰。也正因为如此,仅根据牙齿统计物种数量时必须保持谨慎。牙齿在同一颌部可能逐渐变化;如果只有孤立的牙冠,一个物种也可能看起来像两个物种。尽管如此,阿布-塔尔图尔团队仍然发现了至少5种该遗址此前未发现的已灭绝鼠鲨目物种。这里的限定语发挥了诚实而重要的作用。当地记录的7种,是基于现有牙齿能够支持的最低数量。
同样的限制也解释了为什么Scapanorhynchus raphiodon会如此令人兴奋。人们很容易把长吻鲨近亲想象成一具完整的动物,悬挂在博物馆展厅中。但沙漠真正提供的是牙齿证据:这一分类单元曾经存在,可能是非洲首次发现的记录,而这件标本也可能是该类群中年代最晚的标本。仅凭牙齿,就承载了如此多的生物地理学和生物地层学信息。这也是这只动物留下的唯一支点。
浅水中的乌鸦鲨,远处的长吻鲨近亲
对这一遗址的生态解读取决于混合现象。乌鸦鲨暗示近岸水域,长吻鲨近亲则暗示更深的陆架和陆坡环境。当这些线索同时出现在同一批磷酸盐层中时,这个“墓地”其实是一个混合且富含营养的特提斯洋边缘,并非一群同时死亡的动物堆积在一起。
在白垩纪语境中,乌鸦鲨是通常被认为生活在沿岸、与水面关系密切的小型鼠鲨目动物,可能会在生产力较高、幼鱼密集的近岸水域巡游。长吻鲨近亲则指向另一个方向:更深的陆架和陆坡、光线更暗的水域,以及不同的猎物群。如果两者出现在同一层位中,可能是因为海岸线足够接近,风暴、洋流和陆坡把多个水域带的牙齿输送到了同一个沉积洼地;也可能是因为这片边缘地带本身就是一个被压缩的栖息地“夹层”,从地图视角看,近岸水域与深水并没有相隔太远。
一个边缘海域,而非一场屠杀
一个富含营养的特提斯洋边缘能够同时符合这两种图景。上升流、径流和宽阔的浅海可以支撑一张食物网,为多个鲨鱼生态类群提供食物。磷酸盐本身就是营养物质循环的故事:有机物沉降和海洋化学条件共同作用,使磷元素富集。牙齿只是这座化学工厂中的乘客。它们不必在同一场灾难中死亡,最终也能在同一块岩层中成为邻居。
因此,带有引号的“墓地”既是新闻报道中的便利说法,也是科学上的提醒。墓地意味着某个时刻,而这些地层暗示的是一种环境。近岸水域和更深的陆架、陆坡中的动物,都把牙齿贡献给了同一处沉积物。时间将它们平均混合,洋流把它们搅拌在一起,而高原保存了它们。
海床如何变成沙漠
后来,随着海平面下降,以及构造运动切断埃及与特提斯洋的联系,海水退去,海床最终变成了沙漠。这是故事的最后一幕,也是属于大陆的一幕。海岸线的移动并不只受冰量和天气影响。在晚白垩世及其后的时期,海平面的下降与关闭海峡的板块运动共同改写了非洲与特提斯洋之间的关系。当这条联系被切断,内海便无处可去。海相岩层被遗留在陆地上,曾经属于海床的磷酸盐层也成为西部沙漠的一部分。
从特提斯洋海道到西部沙漠
阿布-塔尔图尔今天的景观,就是那场海退的终点。风侵蚀着地表,矿工开采磷酸盐,古生物学家则在同一批地层中研究一种周围再也没有海水的动物群。亚辛团队发现的14颗牙齿,是沙漠国度中的海洋遗物;只有过分相信现代地图,这才会显得矛盾。真正重要的是8000万年前的地图:特提斯洋边缘的一片浅海,营养丰富、深度混杂,并生活着鼠鲨目动物。
这种地质上的退场,也解释了为什么遗址能够保存一件可能是年代最晚的Scapanorhynchus raphiodon标本,却与今天的长吻鲨栖息地毫无相似之处。栖息地已经离开,牙齿留了下来。如果这确实是该物种在非洲的首次记录,那么它记录的正是一条后来被构造运动抹去的海道。
一片大洋中的小样本
人们很容易把14颗牙齿夸张成电影般的骨骸坟场,但发表于*《白垩纪研究》*的论文并不需要这种夸张。由开罗大学塔里克·亚辛带领的古生物学家团队,从阿布-塔尔图尔高原的磷酸盐层中获取了一批规模不大却信息密集的样本。这些牙齿记录了至少5种该遗址此前未发现的已灭绝鼠鲨目物种,使当地记录总数增至7种。其中两种是埃及的新记录。一种长吻鲨近亲——Scapanorhynchus raphiodon——可能是非洲已知的首个标本,也可能是该类群中年代最晚的标本。
这些事实已经足以改变一个区域动物群的面貌,也足以重建一段海岸线。乌鸦鲨和长吻鲨近亲并不能证明这里是一处单一的死亡堆积地;它们指向的是一个混合的特提斯洋边缘:近岸水域与更深的陆架、陆坡相邻,富饶到足以供养不止一种猎手。鲨鱼骨骼由软骨构成,牙齿才是留下来的东西。有些牙齿细长如针,有些宽阔且带锯齿。它们共同说明,8000万年前,这片沙漠曾是一片海,而且是一片复杂的海。
后来海水退去——海平面下降,构造运动切断埃及与特提斯洋的联系,海床变成沙漠——这就是为什么这个故事像一场魔术。它不是魔术,而是地层学。只要读懂磷酸盐,西部沙漠就会如实讲述自己曾经的样子。亚辛团队发现的14颗牙齿,是这段解读中的一小段文字:一个白垩纪鲨鱼动物群,如今变得更加丰富;其中的长吻鲨近亲也让它显得更具非洲特色;但归根结底,它们仍只是一组来自消失边缘海域的散落牙齿,而不是人类意义上的墓地。海洋闭合了,沙漠保存了证据。