古老輻鰭魚展現「第二套牙齒」改寫魚類進食演化史

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英國伯明罕大學的研究團隊近日公布一項驚人發現：在英國斯塔福郡的石炭紀岩層中，他們找到了一條距今約3.1億年的輻鰭魚化石——Platysomus parvulus，這條魚展現了目前已知最早的「舌咬」構造，也就是深藏口腔內的一組額外牙齒，能幫助牠壓碎和咀嚼堅硬獵物。

現代多數魚類仰賴上下顎進食，但有些物種則演化出第二組「舌咬牙」，如同額外的下顎。這種咬合方式讓魚類能處理更廣泛的食物來源，例如堅硬的貝殼或昆蟲。研究顯示，過去最早的舌咬魚紀錄比這次的新發現要晚至少1.5億年，因此Platysomus提供了魚類演化史上極為關鍵的線索。

科學家利用高解析度CT掃描重建了化石的內部構造，發現牠口腔上方與鰓骨架上方都排列著牙板，形成上下對咬的機制，能將獵物牢牢固定並壓碎。下方牙板由多部分組成，上方則是狹長單層尖齒，顯示這是一種過渡性設計，比後來更進化的「完全舌咬魚」簡單，卻已展現新功能。


如同額外的下顎 能收集更廣泛的食物



圖展示了古生代到中生代輻鰭魚類演化出「舌咬機制」的關鍵過程。
左到右依序是 Platysomus parvulus、”Platysomus” schultzei 和 Bobasatrania groenlandica，
不同顏色代表不同骨骼和齒板部位（如黃色為鰓齒板、淺紫色為上齒板、深紫色為副蝶骨）。
研究利用斷層掃描重建牙齒排列，顯示早期 Platysomus 具有多片化的下齒板與單層尖牙，屬於舌咬演化的初期階段；
到中間的 “Platysomus” schultzei，齒板開始鞏固並擴展；
最右的 Bobasatrania 則發展出更複雜的齒板排列與無齒的頜骨，完全依靠舌咬系統咬碎食物。
這條演化路徑顯示，魚類在泥盆紀大滅絕後快速實驗不同進食方式，最終形成現代魚類多樣化的咬合與進食策略。
圖／《生物學報》


研究作者吉爾斯教授指出，這項發現幫助解釋了泥盆紀末大滅絕後，魚類如何快速多樣化。當時許多物種消失，存活下來的輻鰭魚開始嘗試新的體型與進食方式，舌咬就是其中一種創新。美國路易斯維爾大學的科爾曼博士補充，Platysomus像是連結早期單純顎咬魚與後來高度依賴舌咬系統魚類的缺失環節。

這項研究不僅揭示魚類在3億年前的演化實驗，也讓人理解現代鱒魚、骨鱗魚等物種如何繼承這項機制，證明舌咬是一種極具適應價值的工具。正如密西根大學的佛里德曼教授所言：「這條魚代表了一個關鍵演化步驟，幫助我們拼湊出古代生態系的運作方式，以及現代魚類族群的起源。」

這次發現讓人看見生物演化的靈活與創新，提醒我們現今魚類多樣的進食方式，其根源可追溯至3億多年前的「實驗性魚類」。



資料來源 : 明日科學
https://tomorrowsci.com/animals/20250904_03/