Петалодус: палеозойская хрящевая рыба с лепестковидными зубами

Петалодус (Petalodus) – хрящевая рыба каменноугольного и раннего пермского времени, известная прежде всего по крупным веерообразным зубам. Их коронки расширялись к режущему краю и напоминали лепесток, откуда произошло название рода.

Популярное слово «акула» удобно для описания, но эволюционно неточно. Петалодонты принадлежали к вымершей ветви хрящевых рыб, вероятно более близкой к линии современных химер, чем к настоящим акулам. Полного скелета самого петалодуса пока нет, поэтому его силуэт на иллюстрациях значительно менее надёжен, чем зубной аппарат.

Краткий профиль

Как зуб стал названием рода

Ричард Оуэн ввёл род Petalodus в 1840 году для необычного зуба из британского карбона. Типовой P. hastingsiae основан только на таком материале. Ситуация обычна для палеозойских хрящевых рыб: их скелет состоял главным образом из хряща и разрушался легче, чем минерализованные зубы.

В Северной Америке особенно известен P. ohioensis, названный Джеймсом Саффордом в 1853 году. Оригинальный зуб впоследствии потеряли, но сохранился слепок. Сравнение слепка с более поздними находками подтвердило диагностическую форму вида и помогло отделить его от множества исторических названий.

Зубы P. ohioensis встречаются в морских известняках от пенсильванского отдела карбона до нижней перми. Их находили в Огайо, Иллинойсе, Канзасе, Колорадо, Техасе и за пределами США. Одинаковое общее очертание ещё не гарантирует принадлежность к одному виду: основание, пропорции коронки и складки эмали сравнивают отдельно.

Устройство зуба

Коронка была сжата спереди назад, расширена поперёк и завершалась острым либо постепенно затуплявшимся краем. Под ней располагалось массивное основание из губчатого остеодентина. Оно удерживало зуб в мягких тканях челюсти, хотя настоящей глубокой лунки, как у млекопитающих, не было.

На наружной стороне многих зубов заметна полоса тонких вертикальных складок. Выше неё поверхность коронки обычно гладкая. Износ мог стачивать вершину и превращать острый профиль в более низкий, поэтому отдельные зубы одного животного выглядят по-разному.

Реконструкция P. ohioensis предполагает примерно девять функциональных зубов в каждой челюсти: один срединный и по четыре боковых с каждой стороны. Более высокие элементы занимали переднюю область, более низкие – края ряда. В отличие от многих других петалодонтов, этот вид был сравнительно однороднозубым.

Чем могли резать такие коронки

Острый поперечный край работал как кусачка. Он мог разрезать мягкие ткани, раскалывать панцири и дробить небольшие раковины. Стеревшиеся поверхности показывают реальную нагрузку, но не называют конкретную добычу.

Гипотеза о твёрдой пище правдоподобна, потому что широкая коронка распределяла давление лучше тонкого игольчатого зуба. Однако петалодуса нельзя уверенно представить узким специалистом по одному моллюску. В карбоновых морях были брахиоподы, двустворки, ракообразные, иглокожие и рыбы, и несколько групп могли входить в рацион.

Спиральная зубная батарея геликоприона устроена совсем иначе. Оба таксона были древними хрящевыми рыбами, но сходное время жизни не означает одинаковый способ кормления.

Что известно о теле

Скелеты других петалодонтов показывают неожиданное разнообразие: у одних тело было высоким и сжатым с боков, у других более вытянутым. Поэтому привычный «акулий» силуэт петалодуса нельзя считать фактом. Для самого рода нет сочленённого экземпляра, связывающего характерные зубы с черепом, позвоночником и плавниками.

Неизвестны точное число плавников, форма хвоста, наличие шипов и общая длина. Оценивать размер по крупнейшему зубу трудно: у родственных хрящевых рыб пропорции зубов и тела различались. Изображение животного длиной в несколько метров остаётся художественной оценкой.

Надёжно можно показать рот с поперечным рядом лепестковидных коронок. Форма головы, окраска и узор кожи реконструируются по общему плану хрящевых рыб, а не по прямым отпечаткам Petalodus.

Моря карбона

Большинство находок происходит из мелководных морских известняков. В таких бассейнах жили криноидеи, брахиоподы, моллюски, кораллы и разнообразные рыбы. После смерти зуб мог отделиться от челюсти, переноситься течением и попасть в осадок далеко от остального тела.

Большое число зубов не означает стаю, погибшую одновременно. Хрящевые рыбы постоянно сменяли зубы, а одна особь могла оставить за жизнь множество элементов. Именно поэтому зубной архив богаче скелетного.

В каталоге древних рыб петалодус стоит рядом с таксонами, известными по разному материалу. Например, у палеогалеуса тоже преобладают зубы, но он относится к гораздо более поздней акульей линии.

Границы систематики

Исторически к Petalodus относили множество веерообразных зубов из разных стран и горизонтов. Часть названий стала синонимами, часть требует повторного изучения. Типовой вид при этом известен хуже знаменитого P. ohioensis.

Петалодонты вымерли к концу палеозоя и не оставили прямой линии современных «лепесткозубых акул». Их положение среди эвхондроцефалов определяют по зубным батареям и редким скелетам других родов. Уверенное родство не позволяет переносить на петалодуса каждую деталь этих родственников.