Conodont matningsapparat
Konodontmatningsapparaten är en serie fosfatmineraliserade element, som liknar en uppsättning "tänder" , som finns längs den orala ytan på konodontdjuret .
_of_the_Illinois_basin_(1958)_(20654535006).jpg)
Egenskaper
Conodonts är små (≈3 cm), käklösa, ytligt ålliknande djur, och är tidigt förgrenade medlemmar av clade Vertebrata . "Conodont element" hänvisar till en av de mineraliserade strukturer som tros användas vid konsumtion av livsmedel - motsvarigheten till tänder, men kanske tekniskt sett inte riktiga tänder. Dessa element som är ledade tillsammans bildar conodontmatningsapparaten. Med det anmärkningsvärda undantaget för hagfish och lampreys ( käftlösa fiskar ) är denna kroppsplan ovanlig: Nästan alla kända bevarade och fossila ryggradsdjur använder käkar för att konsumera sin mat, vilket conodontdjuret saknar.
Conodontmatningsapparaten visar en ovanlig lösning på en viktig evolutionär utmaning: Hur man skaffar sin mat.
Under lång tid var funktionen och arrangemanget av dessa konodontelement gåtfull, eftersom hela djuret var mjukt, med det enda undantaget för de mineraliserade elementen. Vid konodontdjurets bortgång skulle de mjuka vävnaderna sönderdelas och de individuella konodontelementen separeras. I fall av exceptionell bevarande kan emellertid konodontelementen återvinnas i artikulation. Genom att noggrant observera dessa sällsynta exemplar, Briggs et al . (1983) kunde för första gången studera anatomin hos de komplex som bildas av konodontelementen ordnade som de var i livet. Andra forskare har fortsatt att revidera och omtolka denna inledande beskrivning.
Arrangemang av konodontelement
Det finns två olika hypoteser för användning av dessa strukturer för utfodring: aktiv predation och filterutfodring.
Arrangemanget av element rekonstruerades först från extremt välbevarade taxa av Briggs et al. (1983), även om löst artikulerade konodontelement rapporteras så tidigt som 1971. Conodontelement finns i djurets orala region och är organiserade i tre olika grupper baserat på form. Dessa grupper av former kallas S- , M- och P -element.
S- och M - elementen är ramiformade, långsträckta och kamliknande strukturer. Ett enskilt element har en enda rad med många spetsar som löper längs mittlinjen längs dess ovansida. Ungefär 10 av dessa konodontelement är anordnade mot djurets främre orala yta och bildar en sammankopplande korg med spetsar. Cusp kan peka ut mot djurets huvud, eller bakåt mot svansen. Antalet S- och M -element som finns närvarande samt riktningen de pekar kan variera beroende på taxonomisk grupp. M -element bildar vanligtvis en symmetrisk hästsko, plockliknande form. S- element är vidare indelade i 3 undertyper:
S ett element oparade symmetriska ramiforma strukturer S b element parade asymmetriska strukturer S c element mycket asymmetriska, bipennate strukturer
I P- element övergår en pektinformad rad av cusps till en bred platt eller räfflad plattform som rör sig mot toppen av elementet. Plattformar och spetsar finns bara längs ena sidan av strukturen. Individuella element är arrangerade i par med plattformar och cusps orienterade mot djurets mittlinje. P -element är vidare uppdelade i 2 undertyper:
P ett element bladliknande struktur P b element välvd struktur
Hypoteserade matningslägen
Eftersom de är förknippade med den orala regionen av konodontdjuret, är det accepterat att konodontelement används vid förvärvet av föda. Två primära hypoteser har uppstått om hur detta åstadkoms. En hypotes föreslog att element fungerade som stödstrukturer för filamentösa mjukvävnader. Dessa små filament (cilia) skulle användas för att filtrera ut små planktoniska organismer ur vattenpelaren, analogt med cnidoblastcellerna hos en korall eller lophoforen hos en brachiopod .
En alternativ hypotes bestrider att konodontelementen användes för att aktivt fånga och bearbeta byten. S- och M -element skulle öppnas så att byten kan fångas med i djurets munregion. Cusps av dessa element skulle stadigt gripa bytet medan de bladliknande P -elementen skulle skära som en sax.
Nuvarande konsensus stöder den senare hypotesen där element används för predation, inte suspensionsmatning . Bevis för detta inkluderar det isometriska tillväxtmönstret som uppvisas av S- , M- och P -element. Om konodontdjuret förlitade sig på en filtermatningsstrategi skulle detta tillväxtmönster inte ge den nödvändiga ytan som behövs för att stödja cilierad vävnad när djuret växte. I nyare fynd har forskare också identifierat broskstrukturer som liknar de som finns i moderna hagfish och lampreys som är både rovdjur och asätare .
Det är möjligt att flera utfodringsstrategier kan ha uppstått i olika grupper av konodonter, eftersom de är en mångsidig kladd. En färsk artikel har föreslagit att conodontsläktet Panderodus kan ha använt gift vid förvärvet av bytesdjur. Bevis på längsgående spår finns på vissa konodontelement som är associerade med utfodringsapparaten för detta speciella djur. Dessa typer av spår är analoga med de som finns i vissa bevarade grupper av giftiga ryggradsdjur. Emellertid har denna syn på utfodringsstrukturen och beteenden hos vissa konodontdjur varit långsam med att genomsyra det vetenskapliga samfundet och kan bara vara en ytlig likhet.
Evolutionär betydelse
Förmågan att förvärva och bearbeta livsmedel för energi är avgörande för djurens framgång som helhet. Med detta i åtanke är konodontmatningsapparaten evolutionärt betydelsefull av tre primära skäl:
- För det första visar dessa element de första mineraliserade strukturerna förknippade med ryggradsdjur.
- För det andra är dessa strukturer närvarande innan de käkade ryggradsdjuren stiger. Detta faktum har fått vissa forskare att ifrågasätta förhållandet mellan konodontgruppen och kladden Vertebrata som helhet. Men nuvarande vetenskapliga åsikter accepterar fortfarande dessa djur som medlemmar av ryggradsdjuren.
- Slutligen uppstod både konodontmatningsapparaten och käkarna som lösningar på frågan om hur man effektivt konsumerar bytesdjur. Återhämtningen av detta komplex visar mångfalden i kroppsplan som tidiga ryggradsdjurslinjer använde för att hantera detta problem.