1899年，俄罗斯的古生物学家卡尔宾斯基（Alexander P. Karpinsky）在乌拉尔山上发现了奇特的螺旋齿化石。

1907年，科学家们在美国爱荷华州也发现了类似的螺旋排列的牙齿化石。

这些发现暗示了这可能是一种曾在古生代分布广泛的生物。

美国古生物学家奥利弗（Oliver Perry Hay）根据牙齿特征与鲨鱼牙有相似的特点，猜测这是属于某种鲨鱼的牙齿。

最早发现这种化石的古生物学家卡尔宾斯基（Alexander P. Karpinsky）将其命名为旋齿鲨（Helicoprion）。

后续的研究告诉我们旋齿鲨（尤金齿目）并不是鲨鱼的成员，它也不是现代鲨鱼的祖先，它的后代是全头亚纲（全头类），和鲨鱼鳐鱼所属的板鳃亚纲共同构成了软骨鱼大家族。

但还有一个问题没有解决，那就是旋齿鲨的旋齿到底在它的什么位置，又是如何发挥作用的呢？

从化石发现的时候，古生物学家就开始了这项工作。

卡尔宾斯基就曾多次尝试去复原旋齿鲨，比如把螺旋状的牙齿盘放在背鳍上，或者尾巴上，鼻尖上。

还有古生物家认为（1952年，俄罗斯古鱼类学家Dimitri Obruchev）下颚的位置“只会阻止鱼类进食”，旋齿鲨的“轮盘”应该在上颚，可以作为动物头部的减震器。

就这样争论持续了近100年，期间出现了各种各样的复原版本。

到 20 世纪中叶，旋齿鲨的旋齿被普遍认为位于动物的下颌。

其中影响了比较大的就是1995年，澳大利亚古生物学家约翰·布朗（John Long）在“鱼类的兴起：五亿年的演化”一书中提出的假设。

他在书中绘制了一幅旋齿鲨的想象图，将旋齿鲨的下颌向下卷曲成螺旋状，上面牙齿密布。

他认为旋齿鲨的牙齿可以卷到下颌下面，当猎物靠近时，可以吐出牙齿当作鞭子使用，来抽打被捕食的动物，并将猎物钩在凸出的牙齿上。

此外，旋齿还可能会模仿旋齿鲨最喜欢的猎物菊石外貌，并借此来吸引猎物达到捕食的目的。

这一复原模型逐渐得到了大部分古生物学家的认可，并成为了流传最广的旋齿鲨的复原图，在当时，几乎所有的复原图都是在这个模型的基础上进行修改。

那真实情况是不是这样呢？

1950年，古生物家在爱达荷州发现了一块保存较为完好的旋齿鲨的标本（IMNH 37899），除了旋齿部分，还有一些软骨残留物被保存了下来，但当时的技术还无法对这块化石进行更为细致的研究，这块化石被保存在爱达荷自然历史博物馆中。

这一等就是60年。

2013年，科学家利用CAT扫描技术和计算机3D建模对保存在爱达荷自然历史博物馆中的旋齿鲨标本进行了更为细致的研究。

CT扫描发现，这块化石保留了上下颌软骨的痕迹，根据CT扫描的还原工作，可以清晰地看出旋齿鲨牙齿化石是被包裹在下颌里面的。

至此，旋齿鲨旋齿位置的百年争论有了一个暂时性的结果。

那么旋齿鲨的旋齿到底是怎么捕食的呢？

通过对旋齿鲨嘴部肌肉特征的复原和力学结构的分析，古生物学家们模拟出了旋齿鲨的旋齿在捕食中发挥的作用，这是一种高效的菊石“剥壳”器。

当旋齿鲨咬住菊石时，会不停地咬合、松口，螺旋齿则会以传送带的形式将菊石切割成了小块逐渐送入口中。

具体来说，当旋齿鲨首先会通过开合上下颌将猎物固定住时，然后旋齿开始发挥作用：前牙钩住更多的猎物进入嘴里，中间的牙齿刺穿和切割，后牙则切割并将猎物推入口腔深处，享受菊石大餐。

可以这样看，旋齿鲨的旋齿就是一套全新的“软体动物脱壳系统”。

旋齿鲨也由此被称作“菊石开罐器”，在遍布菊石的海洋中，大快朵颐。

但成也菊石，败也菊石。

二叠纪末的大灭绝一下子干掉了地球上96%的物种，菊石受到重创，几近灭绝，幸存下来的旋齿鲨在三叠纪初很快地跌下了食物链的顶端，并在鱼龙等海爬的打击中走向了灭绝。

参考文章

1. Lebedev O A. A new specimen of Helicoprion Karpinsky, 1899 from Kazakhstanian Cisurals and a new reconstruction of its tooth whorl position and function[J]. Acta Zoologica, 2009, 90: 171-182.

2. Ramsay J B, Wilga C D, Tapanila L, et al. Eating with a saw for a jaw: Functional morphology of the jaws and tooth‐whorl in H elicoprion davisii[J]. Journal of morphology, 2015, 276(1): 47-64.

3. Tapanila L, Pruitt J, Pradel A, et al. Jaws for a spiral-tooth whorl: CT images reveal novel adaptation and phylogeny in fossil Helicoprion[J]. Biology Letters, 2013, 9(2): 20130057.

4. https://zhuanlan.zhihu.com/p/321272007

旋齿鲨：如何利用旋齿开菊石