Dvikojai galvakojai aštuonkojų protėviai iš Kambro periodo
162 views
Skip to first unread message
Andrej S
Jun 11, 2010, 4:33:56 PM6/11/10
to G-mokslai
Galvakojai moliuskai - tai aktyvių plėšrių moliuskų klasė. Įprasčiausi jų dabartiniai atstovai yra įvairus bekriaukliai kalmarai, sepijos ir aštuonkojai. Taip pat daugelis iš jūsų girdėjote ir apie šiek tiek toliau giminingą nautilą - vienintelį išorinę kriauklę turintį šiuolaikinį galvakojį moliuską. Anksčiau, ypač paleozojaus eroje, dauguma galvakojų moliuskų turėjo išorinę kriauklę (pvz. gausus kamieniniai (primityvus) galvakojai "nautilodai" bei paleozojaus ir mezozojaus amonitai).
Anksčiau, buvo manoma, kad kaip tik šitie kriaukliniai galvakojai moliuskai ir yra primityviausi, bei vėliau iš jų išsivystė bekriaukliai galvakojai, bei jų evoliucijos metu sumažėjo galūnių kiekis (nautiloidai turi ir turėjo daugybę galūnių, tuo tarpu kalmarai ir aštuonkojai po 10 ir 8 atitinkamai). Taip pat buvo manoma, kad galvakojai paveldėjo savo kriauklę iš bazinių monoplakoforinių šliaužiojančių bentosinių protėvių. Tokiu būdu, galvakojų kriauklė būtu kitų moliuskų dorzalinės kriauklės homologas. Tačiau, naujos Burgesšeilo (Burgeso skalūnai) vietovėje surastos fosilijos apverčia šią istoriją aukštyn kojomis.
Šita, nauja aprašyta neįprasčiausia ir primityviausia galvakojų rūšis vadinasi Nectocaris pteryx - Nectocaris _pteryx.jpg. Pradžioje, mokslininkai manė, kad šis gyvūnas buvo vėžiagyvis su stuburinių gyvūnų uodega (panašia savo išvaizda). Pradžioje žinotas tiktai vienas šio organizmo atspaudas, bet vėliau mokslininkai iš Kanados surado keliasdešimt (91) naujų šio gyvūno liekanų, kurios užsifosilizavo įvairiomis pozicijomis - Nektokaris _fosilijos.jpg. Taigi, dabar yra žinių apie šio gyvūno sandarą iš įvairių projekcijų. Šis galvakojis pasižymėjo dorzo - ventraline (pilvo-nugaros) kryptimi suplotu bei nesegmentuotu kūnu, turėjo dvi kamerines nefacetines akis, pora čiuptuvų, didelę kūginę reaktyvinę angą, dideles ašines angas (žiaunas) ir du didelius šoninius plaukmenys. O akys buvo patalpintos ant trumpu išsikišimų virš galvos stiebelių. Pagal savo ekologija, šis galvakojis moliuskas veikiausiai buvo viršbentosinis (plaukiojantis netoli grunto paviršiaus) plėšrūnas, kurio ilgis siekė iki 5-7 cm. Į tokį gyvenimo būdą nurodo tai, kad jis buvo palaidotas nuo šlaitų nušliaužus turbiditiniams srautams (taigi, jis turėjo būti arti nuosėdų paviršiaus, kitaip jo išsisaugojimo tikimybė būtu labai maža). Be to jis turėjo į šonus ir į pilvinę pusę orientuotas akis, kas tiktai patvirtina tokią nekto-bentosinio gyvenimo būdo interpretaciją. Taip pat nustatyta, kad šis moliuskas prie kūginės struktūros pagrindo turėjo suveržiančius raumenys, kas nurodo į tai kad jis galėjo per jį išleisti vandenį ir jūdėti reaktyviniu principu (panašiai kaip dabartiniai ašuonkojai ir kalmarai kai sprunka nuo priešų). Bet pagrindiniai jo jūdėjimo organai buvo dideli šoniniai plaukmenys, kuriuos naudoja ir dabartiniai kalmarai plaukiant didelius atstumus.
Kaip jau ir minėta, šis galvakojis moliuskas sukėlė tikrą galvos skausmą šios gyvūnų grupės evoliuciją studijuojantiems biologams. Nectocaris neturėjo būdingo galvakojams raginio snapo, radulos, turėjo tik dvi galūnes (visi kiti žinomi galvakojai turi mažiausiai 8), bei neturėjo kalcifikuotos kriauklės. Todėl neaišku ar pvz. dvi galūnės - tai primityvi pozicija, ar jos atsirado apsijungus daugeliui galūnių (arba tiesiog pakeitus morfogenezinę reguliacinę sistema, kuri iteruotu mažesnį kiekį galūnių). Autoriai mano, kad nepaisant to, kad snapas ir radula nebuvo surasti, jos vis dėl to galėjo būti pas nektokarį, dėl to, kad burnos aparatas šios grupės fosilijose yra ganėtinai blogai išsisaugojęs. Tačiau gali būti, kad dėl jo mažo dydžio šios struktūros redukavosi, nes kartais ir dabartiniai galvakojai moliuskai neturi radulos, jei jie yra labai maži (dydžio suvaržymai anatomijai).
Įdomiausia šio gyvūno ypatybė aišku yra tai, kad jis neturi kriauklės. Tai automatiškai mažina tikimybę, kad galvakojų protėvis yra kažkuris monoplakoforinis moliuskas. Kaip mini autoriai, anksčiau identifikuotos "tarpinės formos" tarp monoplakoforų ir galvakojų, kurios beje yra jaunesnės nei Nectocaris, nerodo būdingų galvakojams požymių ir apskritai gali būti netgi ne moliuskų liekanos. Tuo tarpu, tai kad prieš nektokarį nerasta jokių kriauklinių galvakojų, nors jau egzistavo gausios kriauklinės faunos ir prieš jį, atmeta galimybę, kad jis prarado kriauklę antrinių būdu. Taigi, primityvi galvakojams būsena yra kriauklės nebuvimas. Autoriai rašo, kad moliuskai ir jiems giminingos gyvūnų klados, turi ganėtinai plastiškas kalcio reguliacijos sistemas, kurios galėjo evoliucijos metu keisti savo tiesiogines funkcijas (galėjo įvykti egzaptacijos). Yra žinoma, kad negiminingos moliuskų grupės sekretuoja identiškas kriauklių mikrostruktūras. Taigi, tikėtiniausiais scenarijus yra tas, kad iš nektokariams giminingų į koleoidus panašių galvakojų bekriauklių moliuskų atsirado kriaukliniai nautiloidai, vėliau iš jų atsirado kriaukliniai koleoidai (amonitai) ir vėliau iš jų ar jų artimų giminaičių vėl išsivystė bekriaukliai (arba turintys vidinę kriauklę) koleoidai (sepijos, belemnitai, kalmarai, aštuonkojai) - Moliusku _filogenija.jpg. Tokiu būdu, šioje grupėje evoliucija vyko tikrais zigzagais ir visai neekonomiškai (bekriaukliai-kriaukliniai-bekriaukliai ir mažakojai-daugiakojai-mažakojai), kaip dažnai priimama filogenetinėse šykščiose analizėse (angl. parsimony analysis). Reikia paminėti, kad be nektokario autoriai surado ir kitų šiai keistai primityviai galvakojų grupei pavadintai Nectocaridae priklausančių rūšių. Tai Vetustovermis ir Petalilium gentys.
Galvakojai divergavo nuo savo protėviu anksti - jau viduriniame kambre, bet skeletizuotis pradėjo vėliau. Autoriai mini, kad jei šis dėsningumas matomas galvakojuose yra būdingas ir kitoms gyvūnų grupėms, tuomet vėlyvoji biomineralizacija įvairiuose tipuose, gali užtriūkšminti tikrąją taksonų evoliucijos seką. Tačiau - tai daro pačias evoliucijos studijas daug įdomesnes, nes visados galima tikėtis netikėtumų, kuriuos galima būtu išspręsti.
Nuorodos G-moksluose:
Kelios Geros Knygos [Nature of History]
Trilobitai ir Evoliucijos procesų laikinė asimetrija (nauji dėsningumai)
Another Big Bang for Biology - Avalono Sprogimas įvyko prieš didįjį Kambro evoliucijos šuolį!
Naujienos apie Kambro pasaulį atviro priėjimo žurnaluose [PLoS Biology & Computational Biology]
Nuorodos:
Smith Martin R. & Jean-Bernard Caron. 2010. Primitive soft-bodied cephalopods from the Cambrian. Nature Volume: 465, Pages: 469–472 - Straipsnis "Nature" žurnale apie bekriauklį ankstyvąjį galvakojį moliuską Nektokarį.
Bengtson Stefan. 2010. Palaeontology: A little Kraken wakes. Nature Volume: 465, Pages: 427–428 - Apžvalginis straipsnis "Nature" žurnale apie paslaptinos fosilijos - Nectocaris, taksonominę perinterpretaciją.
--
AS
Anksčiau, buvo manoma, kad kaip tik šitie kriaukliniai galvakojai moliuskai ir yra primityviausi, bei vėliau iš jų išsivystė bekriaukliai galvakojai, bei jų evoliucijos metu sumažėjo galūnių kiekis (nautiloidai turi ir turėjo daugybę galūnių, tuo tarpu kalmarai ir aštuonkojai po 10 ir 8 atitinkamai). Taip pat buvo manoma, kad galvakojai paveldėjo savo kriauklę iš bazinių monoplakoforinių šliaužiojančių bentosinių protėvių. Tokiu būdu, galvakojų kriauklė būtu kitų moliuskų dorzalinės kriauklės homologas. Tačiau, naujos Burgesšeilo (Burgeso skalūnai) vietovėje surastos fosilijos apverčia šią istoriją aukštyn kojomis.
Šita, nauja aprašyta neįprasčiausia ir primityviausia galvakojų rūšis vadinasi Nectocaris pteryx - Nectocaris _pteryx.jpg. Pradžioje, mokslininkai manė, kad šis gyvūnas buvo vėžiagyvis su stuburinių gyvūnų uodega (panašia savo išvaizda). Pradžioje žinotas tiktai vienas šio organizmo atspaudas, bet vėliau mokslininkai iš Kanados surado keliasdešimt (91) naujų šio gyvūno liekanų, kurios užsifosilizavo įvairiomis pozicijomis - Nektokaris _fosilijos.jpg. Taigi, dabar yra žinių apie šio gyvūno sandarą iš įvairių projekcijų. Šis galvakojis pasižymėjo dorzo - ventraline (pilvo-nugaros) kryptimi suplotu bei nesegmentuotu kūnu, turėjo dvi kamerines nefacetines akis, pora čiuptuvų, didelę kūginę reaktyvinę angą, dideles ašines angas (žiaunas) ir du didelius šoninius plaukmenys. O akys buvo patalpintos ant trumpu išsikišimų virš galvos stiebelių. Pagal savo ekologija, šis galvakojis moliuskas veikiausiai buvo viršbentosinis (plaukiojantis netoli grunto paviršiaus) plėšrūnas, kurio ilgis siekė iki 5-7 cm. Į tokį gyvenimo būdą nurodo tai, kad jis buvo palaidotas nuo šlaitų nušliaužus turbiditiniams srautams (taigi, jis turėjo būti arti nuosėdų paviršiaus, kitaip jo išsisaugojimo tikimybė būtu labai maža). Be to jis turėjo į šonus ir į pilvinę pusę orientuotas akis, kas tiktai patvirtina tokią nekto-bentosinio gyvenimo būdo interpretaciją. Taip pat nustatyta, kad šis moliuskas prie kūginės struktūros pagrindo turėjo suveržiančius raumenys, kas nurodo į tai kad jis galėjo per jį išleisti vandenį ir jūdėti reaktyviniu principu (panašiai kaip dabartiniai ašuonkojai ir kalmarai kai sprunka nuo priešų). Bet pagrindiniai jo jūdėjimo organai buvo dideli šoniniai plaukmenys, kuriuos naudoja ir dabartiniai kalmarai plaukiant didelius atstumus.
Kaip jau ir minėta, šis galvakojis moliuskas sukėlė tikrą galvos skausmą šios gyvūnų grupės evoliuciją studijuojantiems biologams. Nectocaris neturėjo būdingo galvakojams raginio snapo, radulos, turėjo tik dvi galūnes (visi kiti žinomi galvakojai turi mažiausiai 8), bei neturėjo kalcifikuotos kriauklės. Todėl neaišku ar pvz. dvi galūnės - tai primityvi pozicija, ar jos atsirado apsijungus daugeliui galūnių (arba tiesiog pakeitus morfogenezinę reguliacinę sistema, kuri iteruotu mažesnį kiekį galūnių). Autoriai mano, kad nepaisant to, kad snapas ir radula nebuvo surasti, jos vis dėl to galėjo būti pas nektokarį, dėl to, kad burnos aparatas šios grupės fosilijose yra ganėtinai blogai išsisaugojęs. Tačiau gali būti, kad dėl jo mažo dydžio šios struktūros redukavosi, nes kartais ir dabartiniai galvakojai moliuskai neturi radulos, jei jie yra labai maži (dydžio suvaržymai anatomijai).
Įdomiausia šio gyvūno ypatybė aišku yra tai, kad jis neturi kriauklės. Tai automatiškai mažina tikimybę, kad galvakojų protėvis yra kažkuris monoplakoforinis moliuskas. Kaip mini autoriai, anksčiau identifikuotos "tarpinės formos" tarp monoplakoforų ir galvakojų, kurios beje yra jaunesnės nei Nectocaris, nerodo būdingų galvakojams požymių ir apskritai gali būti netgi ne moliuskų liekanos. Tuo tarpu, tai kad prieš nektokarį nerasta jokių kriauklinių galvakojų, nors jau egzistavo gausios kriauklinės faunos ir prieš jį, atmeta galimybę, kad jis prarado kriauklę antrinių būdu. Taigi, primityvi galvakojams būsena yra kriauklės nebuvimas. Autoriai rašo, kad moliuskai ir jiems giminingos gyvūnų klados, turi ganėtinai plastiškas kalcio reguliacijos sistemas, kurios galėjo evoliucijos metu keisti savo tiesiogines funkcijas (galėjo įvykti egzaptacijos). Yra žinoma, kad negiminingos moliuskų grupės sekretuoja identiškas kriauklių mikrostruktūras. Taigi, tikėtiniausiais scenarijus yra tas, kad iš nektokariams giminingų į koleoidus panašių galvakojų bekriauklių moliuskų atsirado kriaukliniai nautiloidai, vėliau iš jų atsirado kriaukliniai koleoidai (amonitai) ir vėliau iš jų ar jų artimų giminaičių vėl išsivystė bekriaukliai (arba turintys vidinę kriauklę) koleoidai (sepijos, belemnitai, kalmarai, aštuonkojai) - Moliusku _filogenija.jpg. Tokiu būdu, šioje grupėje evoliucija vyko tikrais zigzagais ir visai neekonomiškai (bekriaukliai-kriaukliniai-bekriaukliai ir mažakojai-daugiakojai-mažakojai), kaip dažnai priimama filogenetinėse šykščiose analizėse (angl. parsimony analysis). Reikia paminėti, kad be nektokario autoriai surado ir kitų šiai keistai primityviai galvakojų grupei pavadintai Nectocaridae priklausančių rūšių. Tai Vetustovermis ir Petalilium gentys.
Galvakojai divergavo nuo savo protėviu anksti - jau viduriniame kambre, bet skeletizuotis pradėjo vėliau. Autoriai mini, kad jei šis dėsningumas matomas galvakojuose yra būdingas ir kitoms gyvūnų grupėms, tuomet vėlyvoji biomineralizacija įvairiuose tipuose, gali užtriūkšminti tikrąją taksonų evoliucijos seką. Tačiau - tai daro pačias evoliucijos studijas daug įdomesnes, nes visados galima tikėtis netikėtumų, kuriuos galima būtu išspręsti.
Nuorodos G-moksluose:
Kelios Geros Knygos [Nature of History]
Trilobitai ir Evoliucijos procesų laikinė asimetrija (nauji dėsningumai)
Another Big Bang for Biology - Avalono Sprogimas įvyko prieš didįjį Kambro evoliucijos šuolį!
Naujienos apie Kambro pasaulį atviro priėjimo žurnaluose [PLoS Biology & Computational Biology]
Nuorodos:
Smith Martin R. & Jean-Bernard Caron. 2010. Primitive soft-bodied cephalopods from the Cambrian. Nature Volume: 465, Pages: 469–472 - Straipsnis "Nature" žurnale apie bekriauklį ankstyvąjį galvakojį moliuską Nektokarį.
Bengtson Stefan. 2010. Palaeontology: A little Kraken wakes. Nature Volume: 465, Pages: 427–428 - Apžvalginis straipsnis "Nature" žurnale apie paslaptinos fosilijos - Nectocaris, taksonominę perinterpretaciją.
--
AS
Reply all
Reply to author
Forward
0 new messages