Stethacanthus – Wikipedia

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Stethacanthus ist eine ausgestorbene Gattung von Hai-ähnlichen Holocephalian[6] das von der späten Devon- bis zur späten Karbon-Epoche lebte und vor etwa 298,9 Millionen Jahren ausstarb. Fossilien wurden in Asien, Europa und Nordamerika gefunden.

Etymologie[edit]

Stethacanthus kommt aus dem Griechischen στῆθος (stēthos), was “Brust” bedeutet, und ἄκανθος (Akanthos), was “Wirbelsäule” oder “Dorn” bedeutet. Der Name bezieht sich auf die charakteristische ambossförmige erste Rückenflosse und Wirbelsäule, die von reifen Männern der Gattung gezeigt wird.[7]

Beschreibung[edit]

Stethacanthus war ungefähr 70 Zentimeter lang und hatte in vielerlei Hinsicht ein haifischartiges Aussehen. Am bekanntesten ist es jedoch für seine ungewöhnlich geformte Rückenflosse, die einem Amboss oder einem Bügelbrett ähnelte. Kleine Stacheln (vergrößerte Versionen der dermalen Dentikel, die üblicherweise die Haifischhaut bedecken) bedeckten diesen Kamm und auch den Kopf des Rattenfisches.[8] Das Wappen hat möglicherweise eine Rolle bei Paarungsritualen gespielt, beim Festklemmen am Bauch größerer Meerestiere geholfen oder potenzielle Raubtiere erschreckt.[9]

Wie andere Mitglieder von Stethacanthidae, Stethacanthus hatte einzigartige Beckengürtel, einkronige und nicht wachsende Schuppen, eine Brustflosse aus Metapterygium mit einer dazugehörigen Peitsche und eine charakteristische erste Rückenflosse und Wirbelsäule, die als Wirbelsäulen-Bürsten-Komplex bezeichnet wurde. Das Neurokranium hatte ein schmales suborbitales Regal, ein breites supraorbitales Regal, eine kurze otico-occipitale Teilung, große Bahnen,[10] und kladodontische Zähne, die genau ausgerichtet sind. Zusätzlich zu diesen Funktionen Stethacanthus hatten auch männliche Beckenklammern mit nicht prismatisch verkalktem Knorpel an den distalen Enden.[11]

Wirbelsäulenpinselkomplex[edit]

Restaurierung von a S. altonensis Paar

Der Wirbelsäulen-Bürsten-Komplex befindet sich an derselben Stelle wie die erste Rückenflosse anderer Rattenfische und enthält eine Grundplatte, die sich innerhalb einer normalerweise nach hinten gerichteten Rückenwirbelsäule aus Trabekeldentin erstreckt. Die Stacheln ähneln denen moderner Haie und Rochen, aber merkwürdigerweise fehlt jegliches schmelzartige Oberflächengewebe.[12] Das Trabekeldentin enthält Faserflecken, die auf Anhaftungen an der epaxialen Muskulatur hinweisen. Die Art und Weise, wie diese Muskeln positioniert worden wären, impliziert, dass die Wirbelsäule in anterio-posteriorer Richtung hätte bewegt werden können. Die sogenannte “Bürste” ist nicht faserig, wie ursprünglich angenommen wurde, sondern besteht aus einer Anzahl paralleler, membranöser Tubuli[7] aus kugelförmigem verkalktem Knorpel.[13] Die Bürstenbasis und die Grundplatte sind mit einer dünnen, azellulären Knochenschicht bedeckt.[12][13] Zangerl behauptet, dass diese Tubuli dem erektilen Gewebe beim Menschen ähnlich sind und der Komplex daher möglicherweise aufblasbar war.[7] Der Komplex selbst ist mit bis zu neun Reihen großer Dentikel bedeckt, die nach vorne zeigen. Die dorsale Seite des Kopfes hat eine eigene Sammlung von Dentikeln [13] welcher Punkt nach hinten.[7] Das Vorhandensein dieser großen Dentikel hat zu Theorien geführt, dass der Wirbelsäulen-Bürsten-Komplex in Kombination mit den Dentikeln am Kopf verwendet wurde, um Raubtiere abzuschrecken, indem das Maul eines größeren Fisches simuliert wurde.[7] Der Komplex wurde nur bei Männern und nur bei Männern bestätigt, die die sexuelle Reife erreicht haben.[14] Ob der Komplex bei Frauen der Art vorhanden war, ist noch unbekannt.[13] Eine andere Theorie für den Wirbelsäulen-Bürsten-Komplex besagt, dass er entweder an der Gewinnung eines Partners beteiligt war[14] oder im Paarungsprozess selbst.[15]

Brustflossenpeitsche[edit]

Die Brustflossen von Stethacanthus bestanden aus dem dreieckigen Metapterygium, das bei modernen Haien beobachtet wurde, hatten jedoch eine zusätzliche lange metapterygiale Struktur, die als Flossenpeitsche bezeichnet wurde. Diese Flossenpeitschen enthalten mindestens 22 axiale Knorpel und erstrecken sich über die Beckenflossen hinaus. Die drei vordersten Achsen sind kürzer als die hinteren Achsen.[11] Der Zweck der Flossenpeitschen ist unbekannt, aber es wurde vermutet, dass sie während der Paarung verwendet wurden.[15]

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Zähne und Dentikel[edit]

Die Zahnfeilen sind quirlförmig und das Palatoquadrat ist mit 6-7 Aussparungen überbacken, um die Zahnfamilien zu berücksichtigen. Die einzelnen Zähne sind in den Zahnwirbeln weit voneinander entfernt.[16] Die Zähne selbst sind von der Sorte Cladodont; Die Zahnbasis ist auf der lingualen Seite am breitesten und trägt jeweils einen einzelnen großen Höcker und zwei Paare kleinerer Höcker für insgesamt fünf Höcker.[16] Die medialen und lateralen Höcker sind am geriffeltesten. Die Zähne scheinen größtenteils orthodentin zu sein, aber wenn sie im Querschnitt betrachtet werden, wechseln sie abrupt zu osteodentin. Der Zahnschmelz ist einschichtig und liegt über dem dicken Mantel aus Orthodentin.[14] Zusätzlich zu den Gebisszähnen gibt es auch eine Reihe von bukkopharyngealen Dentikeln, die den Oropharynx auskleiden.[11][14] Die Dentikel, die die Oberseite des Kopfes und die Oberseite des Wirbelsäulen-Bürsten-Komplexes auskleiden, sind größer als die Zähne des Gebisses und erscheinen als längliche monocuspide Dentikel.[13]

Beckengürtel und Klammern[edit]

Im StethacanthusDie Beckengürtel bestehen aus prismatischen Knorpelblättern, die jeweils die Form einer subtriangulären, abgerundeten Platte haben. Die Vorderkante jedes Gürtels ist leicht konkav, während die Hinterkante konvex ist. Es scheint keine Vereinigung der beiden Platten zu geben.[11] Es gibt zwei Arten von Beckengürteln, die bei Stethacanthiden gefunden werden: den primitiven Zustand und den abgeleiteten Zustand. Im primitiven Zustand haben die Beckengürtel ein metapterygiales Element, das nur ein oder zwei Radiale trägt, und die meisten Flossenradialen sind direkt an der Beckenplatte angebracht. Der abgeleitete Zustand unterscheidet sich darin, dass es eine viel höhere Anzahl von Radialen gibt, die von der Beckenplatte getragen werden. Dieses Merkmal, begleitet von einer Verbreiterung des Beckengürtels, um die erhöhte Anzahl von Radialen aufzunehmen, ist ein Merkmal von Stethacanthus und andere Symmorriiden.[14] Die Männchen hatten Klammern, die an den distalen Enden keulenförmig waren und aus nicht prismatischem kugelförmigem verkalktem Knorpel bestanden.[12][14]

Schwanzflosse[edit]

Es gab einige Schwanzflossensorten unter Stethacanthus Spezies; während einige heterocercale Schwänze mit niedrigem Winkel hatten, hatten einige Schwänze, die sich homocercal näherten.[14] Der breite hypochordale Lappen wurde von langen, gespreizten Flossenradialen gestützt.[11]

Paläobiologie[edit]

Wiederherstellung von S. productus mit Beute

Es steht fest, dass Stethacanthus war ein Fleischfresser, und angesichts seiner geringen Größe ernährte er sich wahrscheinlich wie andere Haie seiner Zeit von kleinen Fischen, Brachiopoden und Gehörknöchelchen.[17] Da es sich bei dem Wirbelsäulen-Bürsten-Komplex um eine ziemlich große Struktur handelt, ist es außerdem wahrscheinlich, dass er in Kombination mit den nach vorne gerichteten Dentikeln der Struktur während der schnellen Fortbewegung eine Widerstandskraft erzeugt hätte. Deshalb, Stethacanthus war wahrscheinlich ein sich langsam bewegender Hai. Die Flossen von Stethacanthus waren auch kleiner als in der gleichen Größe, und ihre Zähne waren im Vergleich zu anderen kleinen paläozoischen Haien ebenfalls eher klein, was darauf hindeutet Stethacanthus kann ein Grundbewohner gewesen sein.[14] In Anbetracht dessen, dass die meisten der Stethacanthus Es wurden Exemplare im Bärenschluchtkalkstein in Montana geborgen. Möglicherweise war dieses Gebiet nicht nur ein Nährboden für andere Haie, sondern auch für Stethacanthus, was darauf hindeutet, dass sie wandernd waren.[18]

Geschichte[edit]

Die verschiedenen Arten von Stethacanthus Die im späten 19. Jahrhundert entdeckten Stacheln wurden ausschließlich auf der Grundlage isolierter Stacheln gegründet, was den Paläontologen John Strong Newberry zunächst verwirrte, dass die Stacheln eine neue Art von Flosse darstellten. Er glaubte ursprünglich, dass die Stacheln Teil der Brustflossen waren und dass sie nicht bilateral symmetrisch waren.[7] In der Zwischenzeit blieben die ersten assoziierten Skelettreste im Mississippi von Montana und im Devon und Mississippi von Ohio fast ein Jahrhundert lang unbeschrieben.[11] Da komplette Skelette äußerst selten waren, Stethacanthus Die Klassifizierung war vage und basierte auf wenigen Merkmalen. Erst 1974 wurde die Familie Stethacanthidae von Richard Lund definiert, weil Stethacanthus unterschied sich so stark von anderen Elasmobranchen der Zeit.[11] Relative Klassifikationen von Symmoriiden im Vergleich zu Stethacanthiden werden noch diskutiert. Mehr Stethacanthus Es wurden Exemplare entdeckt, die ihr Verbreitungsgebiet vom Mittleren Westen der USA bis zum unteren Karbon von Bearsden, Schottland, erweitern[11] und der untere Tournaisianer der Region Tula in Zentralrussland[19] und China[20]. Stethacanthus Zähne wurden aus der Frasnian-Famennian Napier Formation und der Tournaisian Laurel Formation und Moogooree Limestone in Westaustralien geborgen[21]. Ein partieller Gaumen und Kieferknochen bezeichnet a Stethacanthus sp. wurde auch aus dem Bonaparte-Becken in Westaustralien geborgen[22].

Einstufung[edit]

Das Vorhandensein von kugelförmigem verkalktem Knorpel sowohl in der Grundplatte des Bürsten-Bürsten-Komplexes als auch in der Bürste und in den Klammern ist interessant, da es die erste Aufzeichnung einer so großen Masse von kugelförmigem verkalktem Knorpel in Chondrichthyan ist. Das hohe Vorhandensein von kugelförmigem verkalktem Knorpel wirft mehrere Fragen zur Entwicklung von Haien auf. Es ist möglich, dass prismatischer Knorpel, ein charakteristisches Merkmal von Chondrichthyanen, ein evolutionäres Derivat des kugelförmigen verkalkten Knorpels ist. Wenn dies der Fall wäre, wären primitive Chondrichthyanen mit haifischartigen Schuppen aufgetreten, die stattdessen auf kugelförmigem verkalktem Knorpel basieren. Ein weiteres bemerkenswertes Merkmal ist die dünne, azelluläre Knochenschicht, die den Pinsel und die Grundplatte des Wirbelsäulen-Pinsel-Komplexes bedeckt. Es ist möglich, dass die Beschichtung des Wirbelsäulen-Bürsten-Komplexes die erste Aufzeichnung von Endoskelettknochen bei primitiven Chondrichthyanen ist und dass diese Endoskelettmerkmale bei vorhandenen Chondrichthyanen verloren gingen. Es ist auch möglich, dass die Flossenwirbelsäule eine einzigartige Verteilung des Hautskeletts darstellt und somit vom Nervenkamm abgeleitet ist. Nach dieser Annahme wäre der Pinsel eine Erweiterung der Flossengrundplatte. Die endoskelettale Lage und das Fehlen von Flossenradialen stützen die letztere Hypothese.[12][13]

Taxonomische Beziehungen sind schwer zu definieren Stethacanthus da die Eigenschaften der entdeckten Exemplare sehr unterschiedlich sind.[14]Chondrichthyes ist eine monophyletische Gruppe, die durch die Entwicklung von endoskelettalen Steinchen (mineralisierte Knorpelblöcke) und innere Befruchtung gekennzeichnet ist.[23] Chondrichthyes ist weiter in zwei Unterklassen unterteilt: Elasmobranchii und Holocephali. Stethacanthiden wurden als Mitglied der Gruppe Paleoselachii eingestuft, die eine Unterteilung von Elasmobranchii ist. Stethacanthus wurde weiter als Teil der Ordnung Symmoriida klassifiziert, eine Klassifizierung, die eine Kontroverse ausgelöst hat. Zu dieser Klassifizierung gibt es zwei Haupthypothesen. Eine Hypothese besagt, dass die Ordnung Symmoriida aus den Familien Symmoriidae, Stethacanthidae und Falcatidae besteht und somit eine monophyletische Gruppe ist. Ein weiterer Grund ist, dass Symmoriiden tatsächlich die Weibchen von Stethacanthiden sind[10][13] oder stammen von Stethacanthiden.[10] Diese Hypothese beruht auf der Tatsache, dass Stethacanthiden und Symmoriiden schlecht definiert sind; Es wird angenommen, dass Symmoriiden keinen Wirbelsäulen-Bürsten-Komplex aufweisen, aber ansonsten identisch mit Stethacanthidae sind. Stethacanthiden werden durch das Vorhandensein eines Wirbelsäulen-Bürsten-Komplexes identifiziert, der in einigen Fällen nicht vorhanden ist (z. B. jugendliche Männer), was die bestimmte Klassifizierung von Stethacanthiden und Symmoriiden schwierig macht.[10]

In jüngerer Zeit wurde Symmoriida als Ganzes als Teil von Holocephali klassifiziert, was bedeutet, dass Stethacanthus ist enger mit modernen Chimären verwandt als mit Haien.[6]

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]

  1. ^ Michał Ginter (2018). “Symmoriiforme Haie aus dem Pennsylvanian von Nebraska”. Acta Geologica Polonica. 68 (3): 391–401. doi:10.1515 / agp-2018-0009 (inaktiv 2020-09-01).CS1-Wartung: DOI ab September 2020 inaktiv (Link)
  2. ^ “Fossilworks: Stethacanthus gansuensis”.
  3. ^ “Fossilworks: Stethacanthus praecursor”.
  4. ^ “Fossilworks: Stethacanthus productus”.
  5. ^ “Fossilworks: Stethacanthus altonensis”.
  6. ^ ein b Coates, M., Gess, R., Finarelli, J., Criswell, K., Tietjen, K. 2016. Eine symmoriiforme Chondrichthyan-Gehirnschale und der Ursprung von Chimärenfischen. Natur. doi: 10.1038 / nature20806
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  10. ^ ein b c d Maisey, JG (2007). “Die Gehirnschale bei paläozoischen symmoriiformen und cladoselachischen Haien”. Bulletin des American Museum of Natural History. 307: 1–122. doi:10.1206 / 0003-0090 (2007) 307[1:tbipsa]2.0.co; 2. hdl:2246/5883.
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Externe Links[edit]


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