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长牙形刺的动物是一种类似现生七鳃鳗或八目鳗那样的动物，牙形刺就是它们的咽齿，像今天的鲤鱼一样长在咽的位置，用于切割和研磨食物。但这些动物的身体很难形成化石，只有坚硬的牙才保留了下来。
1856年，俄国学者潘德尔在波罗的海地区发现了一种像动物的牙或刺一样的化石，把它们命名为牙形刺。牙形刺很小，一般长仅1毫米左右，最长的也不过7毫米。它的主要成分是磷酸钙，常呈琥珀光泽，颜色多变，从浅褐色一直到灰白色都有。牙形刺的形态复杂多样。有的像一颗尖牙，有的像多颗尖牙聚合在一起形成的梳子或耙子，还有的生长在一个平台上，并出现齿片、隆嵴等复杂结构。它们最早出现在大约5亿年前的海相沉积岩中，在从寒武纪到三叠纪的各种沉积岩中都广泛存在，这说明牙形刺在远古的海洋中延续了三四亿年。
牙形刺被发现以后很长一段时间，科学家都没找到拥有这些“牙”的生物的身体。所以，科学家只好根据自己的理解将其进行分类。有人认为牙形刺是鱼类的牙，有人认为它是某种节肢动物的口器，也有人认为它是环节动物的颚，甚至有人认为这是某种植物的一部分。可以说，世界上没有任何一种化石的分类位置像牙形刺那样令人感到扑朔迷离。牙形刺的主人曾经被人们归入18个不同的生物门类。20世纪80年代以前，大部分人认为它是鱼的牙齿或是环节动物的颚。
直到1983年，英国科学家布里格斯等人在苏格兰的下石炭统地层中，发现了牙形刺所属的身体的化石，牙形刺的分类位置这才变得清晰起来。原来，长牙形刺的动物是一种类似现生七鳃鳗或八目鳗那样的动物，身长4厘米左右，生有两只大眼睛，身材细长，有尾鳍和背鳍，可以快速地游泳。牙形刺就是它们的咽齿，像今天的鲤鱼一样长在咽的位置，用于切割和研磨食物。但这些动物的体内缺乏鲤鱼骨骼那样的硬骨，而只长有鲨鱼那样的软骨，因此它们的身体很难形成化石，只有坚硬的牙才保留了下来。牙形动物可能是最早期的脊椎动物之一，但也有专家认为牙形动物还没有形成脊柱，只生有原始的脊索，属于原索动物。更多牙形刺的秘密，还有待于找到更多化石才能被揭开。
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