† Akantodit | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
tieteellinen luokittelu | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verkkotunnus:eukaryootitKuningaskunta:EläimetAlavaltakunta:EumetatsoiEi sijoitusta:Kahdenvälisesti symmetrinenEi sijoitusta:DeuterostomesTyyppi:sointujaAlatyyppi:SelkärankaisetInfratyyppi:leuallinenLuokka:† Akantodit | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kansainvälinen tieteellinen nimi | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Acanthodii Owen , 1846 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Yksiköt | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Geokronologia 430–252 Ma
paleogeeninen sukupuutto ◄Triassaikainen sukupuutto ◄Joukkopermilainen sukupuutto ◄Devonin sukupuutto ◄Ordovician-Silurian sukupuutto ◄Kambrian räjähdys |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Acanthodes [1] [2] tai piikkihammas [1] ( lat. Acanthodii , entinen Acanthodei) on sukupuuttoon kuolleiden kalojen luokka . Viimeaikaisten tutkimusten tulosten mukaan akantodit ovat rustokalojen luokan varsiryhmään kuuluva parafyleettinen ryhmä [ 3 ] [ 4] [5] .
Taksonin nimi juontaa juurensa sen Acanthodes -suvun nimeen , joka sai ensimmäisenä tieteellisen kuvauksen. Tämän taksonin sijoitus vaihteli; pidetty luokkana vuodesta 1940 . Akantoditutkimus juontaa juurensa vuodelle 1829, ja vuosina 1833-1845 L. Agassizin teoksissa muodostui käsitys niistä hyvin määritellynä paleotsoisen kalaryhmänä. Siitä lähtien monet paleontologit ovat tutkineet akantodeja, jotka ovat laajentaneet radikaalisti tiedon valikoimaa taksonin tilavuudesta, akantodien rakenteesta ja luokittelusta . Akantodifossiileja on löydetty sedimenteistä Silurin keskiosasta Permin loppuun asti ; akantodien katoaminen liittyy permilaiseen massasukupuuttoon .
Rakenteessaan akantodit yhdistävät piirteitä, jotka ovat tyypillisiä myös muille paleotsoisten leuallisten eläinten ryhmille, ja ne eroavat toisistaan siinä, että kaikkien evien edessä on tarkkaan määritellyt eväkärjet, paitsi pyrstöevä . He asuivat sekä merissä että makeissa vesistöissä; Planktonin ruokkijat ja petoeläimet olivat hallitsevia joukossa . Luokkaan kuuluu neljä lajiketta sekä useita sukuja, joiden taksonominen sijainti on epäselvä .
Ensimmäistä kertaa paleotsoisten kalojen taksonomisen ryhmän nimi Acanthodii (venäjäksi "acanthodes") otettiin käyttöön vuonna 1844 hänen luennoissaan, jotka hän piti Englannin Royal College of Surgeons of Englandille (julkaistu vuonna 1846 [6] ), englantilainen eläintieteilijä. Richard Owen - latinankielinen vastine sveitsiläisen luonnontieteilijän Louis Agassizin ranskankieliselle nimelle Acanthodiens [7] [8] . Molemmat nimet on johdettu suvun Acanthodes Agassiz, 1833 nimestä , joka on ensimmäinen Acanthodes-suvusta, joka sai tieteellisen kuvauksen . Tämän suvun nimi puolestaan on johdettu muusta kreikasta. adjektiivi ἀκανθώδης 'piikikäs', joka vastaa substantiivia ἄκανθα 'piikki, piikki'; se liittyy hyvin kehittyneiden ja yleensä lukuisten eväpiikkien esiintymiseen akantodeissa [9] [10] .
Owen antoi ryhmälle joukkoarvon ; vuonna 1909 englantilainen eläintieteilijä Edwin Goodrich nosti sen alaluokkaan [11] . Vuonna 1940 Neuvostoliiton iktyologi L. S. Berg antoi työssään "Kalamaisten ja kalojen järjestelmä, nyt eläviä ja fossiileja" [12] , joka antoi tälle ryhmälle luokan [13] .
Akantoditutkimuksen historia ulottuu vuoteen 1829, jolloin saksalainen paleontologi Heinrich Bronn Heidelbergistä mainitsi artikkelissaan [ 14] Saarbrückenin läheisyydestä löydetyt paleotsoisten kalojen fossiilijäännökset . Tutkittuaan näitä Bronnin kokoelmassa säilytettyjä löydöksiä Louis Agassiz vuonna 1832 ehdotti [15] , että tälle kalalle annettaisiin nimi Acanthoessus bronnii ; Vuonna 1833 hän aloitti perustavanlaatuisen tutkielmansa "Recherches sur les poissons fossiles" (1833-1843, 5 osaa) työskentelyn, ja hän antoi siinä tieteellisen kuvauksen tästä lajista, joka nimettiin uudelleen Acanthodes bronniksi (silloin se oli koostumuksen ainoa laji suvun Acanthodes ) [16] .
Alun perin Agassiz katsoi Acanthodes - suvun kuuluvan Lépidoïdes -suvun perheeseen , jonka hän piti ganoidikalojen ansioksi (lahjoille ja perheille hän ei käyttänyt latinalaisia, vaan ranskalaisia nimiä) [17] . Myöhemmin tiedemies (otettuaan huomioon uudet sukupuuttoon kuolleiden kalojen suvut, jotka ovat samanlaisia kuin Acanthodes ) muutti näkemystään ja erotti erillisen Acanthodiens -suvun , johon vuonna 1843 kuului 4 sukua: Acanthodes , Cheiracanthus , Diplacanthus ja Cheirolepis (Venäläinen paleontologi H.I. Pander hylkäsi vuonna 1860 jälkimmäisen suvun kuuluvan tähän ryhmään ja sijoitti sen uuteen Cheirolepidae-sukuun [18] , jota pidetään tällä hetkellä yhtenä evolutionaarisen rungon perushaaroista. rauskueväkalat [19 ] ) [20] . Siten akantdien käsite tuli tieteelliseen kirjallisuuteen [21] [22] . Agassizin tutkielmassa kuvattiin tai mainittiin vain suvut Climatius , Gyracanthus , Onchus , Oracanthus , Parexus , Plectrodus , jotka tunnetaan vain yksittäisten ihtiodoruliittien (eväpiikkien) löydöistä ja jotka kirjailija on siksi sisällyttänyt yhdistettyyn ryhmään "Ichthyodorulites" " [23 ] [24] ; näistä suvuista käytetään nykyään myös nimitystä Acanthodes [25] [26] .
Vuosina 1844-1845 Agassiz julkaisi tärkeän uuden teoksen , Monographie de poissons fossiles des Vieux Grès Rouges , jossa hän kuvasi aiemmin kuvaamiensa sukujen uusia lajeja, tarjosi tieteellisiä kuvauksia niistä suvuista, joille tätä ei tehty edellisessä. tutkielma, ja myös lisäsi ryhmään "Ichthyodorulites" 3 muuta sukua: Cosmacanthus , Haplacanthus ja Homacanthus [27] , nyt luetaan akantodeista [28] . Akantoditutkimusta 1800 - luvun jälkipuoliskolla jatkoivat H.I. _ _ , ja muut paleontologit ; _ _ _ _ _ Samanaikaisesti Agassizin näkemys, että akantodit kuuluivat ganoidikaloihin, hylättiin ja ne sisällytettiin itsenäiseksi lajiksi alaluokkaan Elasmobranchii [8] [29] .
1900-luvun ensimmäisellä puoliskolla W. Bryantin teoksissa K.-H. Hoppe , E. Nielsen , F. Brotzen , W. Gross , J.-P. Leman , J. Moy-Thomas , D. Watson , E. Stensche , A. Romer Acanthodesin morfologiaa ja histologiaa tutkittiin yksityiskohtaisesti . Samaan aikaan D. Watson ehdotti vuonna 1937 yhdistämään akantodit (irrotusasteessa) yhdessä neljän plakodermiluokan kanssa Aphetohyoidea -luokkaan, joka leukaisten (Gnathostomata) joukossa vastustaisi Kalat-ryhmää, johon kuuluu rustoluokkia. ja luukala; L. S. Berg kuitenkin hylkäsi vuonna 1940 akantodien lähentymisen plakodermien kanssa ja perusteli niiden erottelua erilliseen kalaluokkaan [30] [31] .
Akantodien rakenteen ja luokituksen tutkimus jatkui 1900-luvun jälkipuoliskolla; tässä pitäisi olla E. Jarvik , T. Erwig , R. Denison , R. Miles , J. Valiukevichus , J. Long [13] [30] [32] [33] mainittu . Mitä tulee akantodien systemaattiseen asemaan muiden hyttysluokkien joukossa, tuolloin vallitsi näkemys, jonka mukaan akantodit kuuluvat luukalojen varsiryhmään ja ovat jälkimmäisen sisarryhmä [34] [35] .
2000-luvun alussa uusien akantodisukujen löytöjä jatkettiin ja akantodien filogenian tutkimuksessa alettiin soveltaa laskennallisen filogenetiikan menetelmiä [ , mikä johti muutokseen käsityksissä systemaattisesta. akantodien sijainti. Näkemys Acanthodeista parafyleettisenä ryhmänä on tullut käytännössä yleisesti hyväksytyksi [22] [36] . Samanaikaisesti useimmissa julkaisuissa akantodit kuuluvat rustokalojen (eikä luisten) varsiryhmään, ja yksittäiset akantodialaryhmät muodostavat yhdessä useita tyvihaaroja rustokalojen kokonaisryhmässä [ 3 ] [ 4] ; nämä tulokset vaativat kuitenkin lisävahvistusta, joka perustuu siihen, että analyysissä otettiin osaa akantodisukuihin, jotka eivät vielä osallistu siihen, ja löydettiin vakuuttavia synapomorfioita [22] .
Akantodien tutkiminen yhtenä vanhimmista leuaisten eläinten ryhmistä, jossa yhdistyvät kalojen pääluokkien piirteet, on eläintieteen kannalta erittäin kiinnostavaa, erityisesti kalojen evoluutiohistorian ja fylogeneettisten suhteiden selvittämiseksi [37] . Jotkut akantodilajit ovat myös kiinnostavia biostratigrafisina indikaattoreina [38] [39] .
Akantodien fossiilisia jäänteitä on löydetty paleotsoisista kerrostumista keskisilurista ( Wenlock [ , 430 miljoonaa vuotta sitten) myöhäiseen permikauteen (252 miljoonaa vuotta sitten) [40] . Aikaisempaan aikaan (myöhäinen ordovikia ja silurian alku) ovat mikrojäänteitä (jota edustavat hajallaan olevat suomut , yksittäiset hampaat , harvoin eväkärjet tai hajallaan olevat eksoskeletaaliset luufragmentit), jotka voidaan olettaa johtuvan akantodeista, mutta tätä ei voida tehdä varmuus [13] [39] . Myöhemmin kokonaisia näytteitä tai erillisiä akantodijäljet ovat kuitenkin harvinaisia, ja niitä löytyy pääasiassa Ison-Britannian Oldredin ja joidenkin Kanadan alueiden , Severnaja Zemljan devonin ja Pohjois-Minusinskin alahiilen esiintymistä. masennukset ; muilla alueilla paleontologit käsittelevät yleensä vain fragmentaarisia eksoskeleton jäänteitä [41] , vaikka sieltä voi joskus löytää suhteellisen täydellisiä yksilöitä (voidaan mainita esimerkiksi J. Longin 1900-luvun lopulla löytämät vastaavasti). , Australian kaakkoisosassa ja Itä-Antarktiksella Culmacanthus- ja Milesacanthus -sukujen edustajien jäännökset ) [42] .
Melkein kaikki silurilaiselta tunnetut akantodilajit (jotka kuuluvat sukuun Climatius , Nostolepis , Poracanthodes , Xylacanthus jne. [26] [43] ) on kuvattu vain jäännöksistä, joita edustavat vain yksittäiset elementit - mukaan lukien suomut, evien piikit. , hammasspiraalit, sisäleuan luut. Luuston jäänteitä tunnetaan tällä hetkellä vain kahdesta Przhidolium [ ishnakanthus -lajista : Onchus graptolitarum ( Tšekin tasavalta ; epätäydellinen luuranko) ja Nerepisacanthus denisoni (Kanada; melkein täydellinen luuranko) [44] . Devonikaudella akantodit saavuttivat kuitenkin suurimman kukoistuksensa ja monimuotoisuutensa [45] ; ala - devonista, erityisesti suvut Acritolepis , Brachyacanthus , Brochoadmones , Euthacanthus , Gyracanthus , Ischnacanthus , Mesacanthus , Nostovicina , Parexus ] , Urania , Pechoracanthus ja Pechoracanthus in Atopacanthus , Cheiracanthus , Culmacanthus , Diplacanthus , Haplacanthus , Homacanthus , Milesacanthus , Persacanthus , Triazeugacanthus [ 26 ] [33] [ 43] [44] [46] Devonissa . Päinvastoin, hiilialueella (josta tunnetaan sellaisia melko hyvin tutkittuja suvuja kuin Gyracanthus , Gyracanthides , Homalacanthus , Acanthodes , Acanthodopsis [47] ) akantodisukujen ja -lajien määrä väheni merkittävästi. [37] . Pitkäikäisin perhe oli Acanthodidae , joka kuoli sukupuuttoon Permin sukupuuttoon [48] [49] .
Akantodit kokivat olemassaolonsa aikana suhteellisen pieniä muutoksia (jotka tapahtuivat konvergentti eri järjestyksessä): kehon pidentyminen , lisäkidussuojusten häviäminen ja pääkidusten kasvu, lisänivelten kehittyminen palatiinin neliömäisen ruston ja kallon välillä, rintarangan ja olkavyön välinen niveltymä, piikien syvemmälle uppoaminen vartalon paksuuteen, välissä olevien eväpiikkien määrän väheneminen (täydelliseen katoamiseen asti) [37] [50] [51] .
Akantodit kuuluvat ryhmään Eugnathostomata ( kladi , joka sisältää kaikki leualliset luut miinus plakodermit ) [ 52] ; samaan aikaan ne yhdistävät rakenteessa muiden tämän kladin muodostavien ryhmien piirteet - rustoiset ja luiset kalat. Erityisesti sekä kallon että postkraniaalisen luuston rakenteen suhteen ne ovat samanlaisia kuin rustokalat, mutta eroavat jälkimmäisistä siinä, että niiden sisäisessä luurankossa on luutumia [35] [53] . Akantodit eroavat kaikista muista Eugnathostomata-eväistä siinä, että niissä on hyvin korostuneet eväkärjet, ei vain selän edessä (kuten monissa rustoisissa ja joissakin luisissa kaloissa [54] ), vaan myös peräevien ja parillisten evien edessä (eli kaikkien evien edessä häntää lukuun ottamatta ); monilla rinta- ja lantioevien edustajilla oli myös väli- (pre-vatsa-) piikit, jotka eivät liittyneet evärakenteisiin (esimerkiksi Nostovicinalla oli kaksi paria esivatsapiikkiä, Ptomacanthusilla kolme paria, Brachyacanthuksella ja Lupopsyruksella neljä paria ja lajit Euthacanthus -suvusta - neljästä kuuteen paria [55] [56] ). Piikkien väitetty tarkoitus on tarjota suojaa petoeläimiltä [32] . Lisäksi selkärangan läsnäolo peräaukon evän edessä on ominaisuus, joka esiintyy kaikissa akantodilajeissa, mutta puuttuu kaikista muista kaloista (mahdollinen akantodien synapomorfia) [22] .
Akantodien aivokallon sisäosa ( endokranium ) on rustomainen, joka kuitenkin usein oli osittain luutunut tai kalkkeutunut tai peitetty ohuella luukerroksella. Aivokotelon yläosassa oli suuri luutuminen, jossa oli lateraalisia prosesseja, ja muita luutumia sen tyvessä. Selkäpuolella ja pään sivuilla oli suomujen, tesseraiden tai pienten luisten levyjen peite. Akantodien silmät olivat suuret, kiertoradat ympäröivät useita luutuneita levyjä; nenäkapselit olivat pieniä eikä niissä ollut luutumista [40] [57] .
Acanthodien ylä- ja alaleuat muodostivat palatine-neliö ja Meckelin rustot . Ensimmäisessä niistä voi olla yhdestä kolmeen luutumista; varhaisissa muodoissa se kiinnitettiin aivokalloon hyomandible avulla, ja myöhemmissä muodoissa siinä oli kaksi muuta suoraa niveltä. Meckelin rusto oli aina pidempi kuin palatinen neliö; se luuutui yhteen tai kahteen osaan [58] [59] . Akantodien leukalihakset sijaitsivat leukakaaren molemmilla puolilla (plakodermissa sisäpuolella, rustoisissa ja luisissa kaloissa ulkopuolella) [35] . Niille Acanthodes-sukuille, joilla oli hampaita , voidaan erottaa kolme tyyppistä hampaita: yksittäiset hampaat, hammasspiraalit ja leukaluuihin kiinnitetyt hampaat; samaan aikaan akantodeissa ei tapahtunut säännöllistä hampaiden vaihtoa (toisin kuin nykyaikaisissa rustoisissa ja luisissa kaloissa) [60] .
Varhaisissa muodoissa kidusraot peitettiin kidusten peitteellä , kiinnitettynä hyoidikaareen ja koostuivat lukuisista kapeista levyistä, vain alhaalta; ylhäällä ne avautuivat vapaasti ulospäin, ja jokainen kidusrako oli peitetty omalla kidussuojuksella. Myöhemmissä muodoissa kidusten lisäsuojukset katoavat, ja pääkidusten peite kasvaa ja peittää kokonaan kidusten raot [35] [61] .
Aksiaalinen luuranko oli yleensä rustomainen, vaikka joissain muodoissa oli hermokaareissa ja nikamakappaleissa luutumia. Selkäevät - yksi tai kaksi. Häntäevä on heterokeraalinen. Evien sisäinen luuranko oli huonosti kehittynyt [51] . Joillakin lajeilla oli koristeellisia iholuutumia olkavyön vatsan alueella, mutta useimmilla Acanthodeilla oli vain luuston luukudoksia. Näiden kalojen runko ja evät olivat peitetty pienillä rombisen tai pisaran muotoisilla ihosuomuilla, jotka kasvoivat samankeskisinä kerroksina [36] . Akantodin rungossa suomukset sijaitsivat vinoissa riveissä ja olivat samanlaisia kuin primitiivisille rauskueväkaloille tyypilliset ganoidisuomut [ 53] ; kuitenkin ganoiinin sijasta Acanthod-vaa'at sisälsivät durodentiinia [62] . Histologisen rakenteen mukaan akantodisuomut jaetaan yleensä kahteen päätyyppiin: nostolepis (tällaisissa suomuissa oli dentiinikruunu , jonka läpi tunkeutuivat dentiinitiehyet ja soluluukudoksen pohja) ja akantodit (dentiinikruunu oli joskus peitetty emaloidilla , ja pohja muodostui soluttomasta lamellikankaasta) [51] . Yksityiskohtainen analyysi mahdollisti näiden tyyppien jakamisen pienempiin ryhmiin; näin ollen nostolepis-tyypin puitteissa erotetaan tällä hetkellä 5 ryhmää [55] .
Useimpien akantodien rungon muoto oli hoikka (fusiform), joten ne ilmeisesti uivat hyvin [40] . Ne olivat yleensä pieniä: vaikka akantodien rungon enimmäispituus on noin 2,5 m, useimmat lajit olivat 20–25 cm pitkiä tai vähemmän [13] [53] .
Akantodit asuivat useimmiten merissä (vaikka merkittävä osa myöhäispaleotsoisen akantodeista asui makeissa vesistöissä; erityisesti Acanthodes -suku tunnetaan molemmista ympäristöistä alahiilestä permiin [13] ) [40] . Akantodien fossiilisia jäänteitä on löydetty myös laguunityyppisistä suolattomista meriesiintymistä (kuten esimerkiksi Pohjois-Minusinskin altaiden alahiiliesiintymistä, joissa on paljon maapallon kasviston jäänteitä) [37] . Akantodien esiintyminen mannervesistöissä havaittiin jo Silurian lopussa [63] .
Planktonin ruokkijat ja petoeläimet olivat vallitsevia akantodien joukossa , vaikka jotkut luokan jäsenistä olivat erikoistumattomia ruokavalionsa suhteen [40] . Akantodit löysivät ravintonsa pääasiassa altaiden keskikerroksista ja veden pinnalta [13] . Myöhään Silurian ja varhaisen devonin ajan makean veden altaiden ekosysteemeissä planktonofagien ja sestonofaagien joukossa akantodit kilpailivat leuattomien ja fylokaridien kanssa , ja trofisen pyramidin yläosa muodostui hevosenkenkärapujen ja ateridsmbuksen pohjapetojen kanssa . , akantodien saalistuslajeista (joka kuuluu lahkoon Ishnakanthoides [64] ), jotka olivat johtavia nektonisia petoeläimiä [65] .
Vuoden 1940 luokittelussaan L. S. Berg jakoi Acanthodii-luokan 7 lahkoon: Climatiiformes, Mesacanthiformes, Ischnacanthiformes, Gyracanthiformes, Diplacanthiformes, Cheiracanthiformes ja Acanthodiformes [43] . Myöhemmin paleontologit pitivät kuitenkin pitkään vain kolmea luokkaa tämän luokan järjestelmässä: Climatiiformes , Ischnacanthiformes ja Acanthodiformes [ 26] [40] . 1900- ja 2000-luvun vaihteessa useat tutkimukset osoittivat, että Climatiiformes-lahko perinteisessä volyymissa oli parafyleettinen (tai jopa polyfyleettinen ) ryhmä [66] , mikä johti joidenkin sukujen erottamiseen siitä itsenäiseksi lahkoksi . Diplacanthiformes [64] [67] .
Näin ollen neljää järjestystä tarkastellaan tällä hetkellä luokassa Acanthodii [68] :
Joitakin akantodisukuja (esimerkiksi Lupopsyrus , Lupopsyroides , Obtusacanthus ) ei tällä hetkellä voida katsoa kuuluvan mihinkään luetelluista lahkoista [36] .
Sanakirjat ja tietosanakirjat | |
---|---|
Taksonomia | |
Bibliografisissa luetteloissa |
Sointujen luokat (Chordata) | |
---|---|
Pääkalloton (Acrania) | |
Haju | |
† — sukupuuttoon kuollut taksoni, * — parafyleettinen taksoni |