图片来源：S. Schfer/原论文
《环球科学》杂志迎来了自己的播客节目
欢迎订阅《环球科学》播客，每月更新一次，听科学家与我们编辑一同探讨形形色色的科学问题。在最新一期节目中，我们有幸邀请到了北京大学物理学院的张庆红老师，聊了聊她在全天下收集冰雹，以及开车追冰雹跑遍全美国的故事。
撰文 | 二七
审校 | 王昱
1861年，德国的索伦霍芬（Solnhofen）采石场出土了一件羽毛化石，之后不久，这里又发现了一只长着羽毛的奇怪“恐龙”——这就是举世闻名的始祖鸟（Archaeopteryx）。
包罗始祖鸟在内，索伦霍芬的灰岩中已经出土了大量风雅的化石。但有时，这里也会成为古老的神秘案发现场。最近，两位德国慕尼黑大学的古生物学家在重复检查博物馆收藏的索伦霍芬化石样本时，发现了一些奇特的现象：一些小鱼的嘴部和鳃部被一根长长的深灰色“铁钉”穿过。从它们变成化石的结局来看，这大概就是这些鱼类的死因。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)] 并非铁钉
这些小鱼生活在约1.52亿年前的晚侏罗世，显然，那时的海洋里不可能有铁钉。这些致命的“钉子”其实是另一种早已灭绝的海洋生物，箭石。
蓝色地区是箭石的鞘，红色地区是闭锥和前甲（图片来源：wikipedia/René Hoffmann, Kevin Stevens）
箭石是头足类动物中的一员，它们长得很像现代的鱿鱼。而现在我们看到的这些像钉子一样的化石，只是它们的内骨骼：长长的、被看作“钉子”的尾部是它们的鞘，这部分骨骼是坚固实心的；再往前显着的锥形布局被称为“闭锥”，是中空的，而且像鹦鹉螺的外壳一样，会被分成若干个腔室；再往前则是一片伸出的前甲。
现代的鱿鱼可以向体内腔室注入海水或排挤海水来调整浮力，研究者推测，箭石中空且分节的闭锥很可能也发挥着类似的作用。而当箭石死后，随着它的软体部分逐渐腐烂，最终就会剩下一根孤零零的“钉子”——这就是我们今天看到的化石。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)] 并非捕猎
与此同时，这场悲剧的另一位主角，是一种在索伦霍芬生物群中非常常见的小型鱼类，名为Tharsis。在索伦霍芬发现的整个鱼类类群中，Tharsis大约占据了四分之一。一条成年的Tharsis可以长到27厘米长，但被“钉死”的鱼类往往只处于亚成体，体长只有10厘米左右。
图片来源：M. Ebert/原论文
虽然我们看不到它们生前的样子，但古生物学家依然可以通过一些蛛丝马迹了解它们的食性。Tharsis的嘴里长有细密的牙齿，和它同一时期的真骨鱼类大多是肉食性动物，以小型鱼类或甲壳类为食。
然而，在索伦霍芬其他真骨鱼类体内，常常可以看到鱼类或甲壳类的遗骸，但Tharsis的胃肠道中虽然布满了被消化的食物，却没有发现过鱼类或甲壳类的碎片。同时，Tharsis也缺少与滤食相关的特征。因此，研究者普遍认为它们会用视觉锁定猎物，并用口腔吸食水体中微小的浮游生物。
由此可见，Tharsis好像并不会主动与箭石产生什么互动，至少箭石并不是这些小鱼的猎物。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)] 死后的相遇
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那么，有没有可能是箭石主动发起了攻击呢？答案也是否定的。因为当箭石穿透这些小鱼的鳃时，这些箭石早已殒命了。
大量研究已经显示，箭石其实并不喜欢侏罗纪时期索伦霍芬群岛上的浅水盆地——它们更偏好生活在开阔的海域。这些出现在索伦霍芬灰岩中的箭石，大多是因为各种缘故原由殒命后，从南部迢遥的特提斯洋漂流到这里的。在这个过程中，它们的肉体逐渐腐烂，只留下了坚硬的内骨骼，中空的闭锥提供了足够的浮力，让箭石尸体可以或许漂在海面上，远渡重洋。
在其中一枚穿透鱼鳃的箭石化石上，可以清晰看到小型双壳类动物（我们今天吃的扇贝就是双壳类动物）附着的痕迹，这也可以阐明在穿透鱼鳃的时候，这枚箭石就已经只剩下了内骨骼。
图c放大地区即为双壳类化石（图片来源：M. Ebert/原论文）
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)] 食物陷阱
但这场惨剧的确与捕食有关。研究者推测，漂浮在海面上的箭石表面很轻易长出藻类或细菌，形成厚厚的微生物毯，在Tharsis眼中，这很可能是一顿丰富的大餐。
如果有一条饥饿的小鱼在吸食微生物时选错了位置和方向，或许就会吸入光滑、坚硬的箭石鞘部末端。“当它们意外吸入了流线型的箭石骨骼后，就再也无法摆脱这些致命的东西了。”研究者在论文中写道。
图片来源：M. Ebert/原论文
箭石的鞘往往很长、很细，然而到了闭锥的地区，箭石会迅速加粗，粗到足以完全堵住Tharsis鱼类的口部，让它们窒息而亡。对现生生物的观察显示，当经过鱼鳃的水流停止、无法提供富足的氧气时，鱼类最多只需要几个小时，就会窒息而死。
箭石的内部布局也参与构成了“陷阱”：由于空气储存在空心的闭锥里，箭石沉重、实心的鞘会下沉，让小鱼更轻易从这一端吸食微生物。
现在科学家仍不确定的是，为什么现在发现的标本中箭石总是从鱼的鳃部穿出，而不会卡入胃里。但研究者推测，思量到箭石进入小鱼的口腔实属意外，它们可能只是“徒劳地尝试通过鱼鳃排挤异物”。
显然，它们绝望中的尝试失败了，Tharsis生命最后的挣扎被定格，与凶器一同沉入海底。直到在一亿多年后，一群布满好奇的人类看到了这场罕见惨剧。
参考链接：
https://www.nature.com/articles/s41598-025-00163-7
https://www.sciencealert.com/numerous-fossils-reveal-jurassic-fish-killed-in-same-bizarre-way
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来源：https://view.inews.qq.com/k/20250724A09OLA00
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