Berapa banyak "kaki" yang mempunyai cephalopod purba mempunyai? • Alexander Mironenko • tugas-tugas saintifik yang popular mengenai "Unsur" • Paleontologi

Berapa banyak “kaki” yang mempunyai cephalopod purba mempunyai?

Paleoillustrator Czech terkenal Zdenek Burian (1905-1981), di mana lukisannya lebih daripada satu generasi orang yang tertarik dengan paleontologi telah berkembang, sentiasa berhati-hati dengan imej haiwan fosil. Dia melukis lukisannya supaya rupa haiwan yang pupus pada mereka sepenuhnya berpadanan dengan data saintifik yang paling moden. Ini digunakan untuk butiran anatomi struktur haiwan ini, dan juga pewarna mereka. Sudah tentu, menurut konsep moden, beberapa lukisannya kelihatan keliru – semata-mata kerana pada dekad yang lalu sains telah jauh ke hadapan. Penemuan paleontologi baru dan, lebih penting lagi, teknologi baru mempelajari kedua-dua fosil dan haiwan moden telah muncul, menumpahkan cahaya kepada struktur organisma lama yang sudah pupus. Zdenek Burian sendiri cuba untuk mengikuti penemuan baru, dan jika beberapa waktu selepas menulis gambar terdapat data baru pada haiwan yang dicat di atasnya, Burian mencipta versi baru gambar. Sebelum anda adalah kes seperti itu.

Tugas

Ini adalah serpihan dua lukisan oleh Zdenek Burian yang menggambarkan bahagian bawah laut Silur.Gambar kiri ditulis pada tahun 1942, dan yang tepat – pada tahun 1951. Watak-watak utama lukisan ini adalah cephalopod kepunyaan subkelas nautiloid. Pilihan ini tidak sengaja – nautiloids adalah pemangsa yang paling biasa, besar dan aktif di laut zaman Ordovician dan Silurian. Dalam latar depan dalam kedua-dua gambar kita melihat nautiloides yang sama – ini adalah utama Orthoceras dengan sinki lurus dan di sebelahnya Cyrtocerassedikit lebih kecil, dengan sinki sedikit melengkung. Corak zigzag yang menutupi cengkerang mereka bukanlah fantasi artis, kadang-kadang ia berterusan di dalam cangkang fosil dari moluska ini.

Tetapi terdapat perbezaan dalam gambaran cephalopod dalam gambar-gambar ini. Di sebelah kiri, nautiloid hanya mempunyai lapan tentakel, seperti sotong atau sotong moden, dan di sebelah kanan, lebih banyak lagi. Pada yang mana lukisan, penampilan nautiloid lebih sesuai dengan idea-idea moden paleontologi?


Petua 1

Dalam gambar kiri, nautiloid hanya mempunyai 8 tentakel, seperti dalam gurita moden atau cumi-cumi, dan di sebelah kanan, terdapat lebih banyak lagi, seperti dalam nautilus moden. Ia adalah bilangan tentakel yang merupakan kunci kepada jawapan yang betul.


Petua 2

Nautiloids adalah cephalopod pertama yang muncul di lautan Bumi, dan sangat sedikit diketahui mengenai struktur wakil tertua mereka. Tetapi mujurlah, semua cephalopod moden adalah keturunan beberapa kumpulan nautiloides dan kajian mereka dapat menjelaskan struktur nenek moyang mereka yang jauh. Terutama penting ialah kajian perkembangan embrio cephalopod moden.


Penyelesaian

Zdenek Burian sentiasa melukis lukisannya sehingga haiwan yang telah punah yang digambarkan pada mereka sepenuhnya berpadanan dengan data saintifik (pada masa itu). Tetapi dalam kes moluska cephalopod, selalu ada banyak bukti. Sebagai peraturan, hanya kerang yang tinggal di dalam keadaan fosil dari cephalopods berkulit luar (nautiloids dan ammonoids): tisu lembut hilang tanpa jejak. Banyak cetakan dari cumi-cumi fosil, gurita dan saudara-saudara mereka, yang tidak mempunyai cangkang luaran, telah dijumpai, tetapi masih tidak ada jejak kenaliloid atau ammonit yang dapat dikenal pasti pada pelupusan ahli paleontologi. Ternyata, perkara itu adalah dalam keapungan dan kelantangan cangkang: jika badan sotong yang mati dapat dengan cepat tenggelam ke dasar dan dikebumikan di bawah lapisan lumpur,maka badan-badan moluska shell luar hanya tenggelam selepas banjir ruang udara (fragmocone) dari cangkang mereka, dan pada masa ini tisu lembut mempunyai masa untuk runtuh. Satu cara atau yang lain, ketiadaan penemuan-penemuan mayat-mayat nautiloid menyebabkan fakta bahawa keturunan moden mereka adalah satu-satunya sumber maklumat mengenai struktur tubuh cephalopod purba ini.

Sekarang sukar untuk mengatakan mengapa artis mula-mula menggambarkan nautiloids dengan hanya lapan tentakel, bagaimanapun, dapat dimengerti mengapa ia mengubah gambar: dalam versi yang kemudian, bilangan tentakel nautiloid sepadan dengan jumlah tentakel yang hidup mereka terdekat – nautilus, yang paleontologi telah lama dianggap sebagai "paleontologists" fosil hidup ", hampir tidak berubah sejak Paleozoic awal (Rajah 2).

Rajah. 2 Jadi mewakili nautiloid pada separuh kedua abad kedua puluh. Tidak kira bentuk cangkang, mereka semua mempunyai kepala nautilus moden. Ilustrasi dari buku oleh T. H. Rich et al., 1997. Buku Batu. Chronicle of life prasejarah

Nautilus benar-benar kelihatan lebih primitif daripada semua cephalopod moden yang lain. Kini hanya terdapat dua jenis yang tersisa Nautilus dan Allonautilus (Gamb.3) kedua-duanya tergolong dalam perintah Nautilida dari subkelas Nautiloidea. Di antara cephalopods, mereka adalah satu-satunya pemilik shell luar yang telah bertahan hingga ke zaman kita, sedangkan pada awal Paleozoic, termasuk tempoh Silurian, semua cephalopod mempunyai cangkang luar wujud).

Rajah. 3 Nautilides moden: Nautilus (di sebelah kiri) dan Allonautilus. Foto dari washington.edu

Nautilus mempunyai otak yang sangat mudah dan primitif (pada pandangan pertama) mata tanpa kanta dan kornea, walaupun dalam semua cephalopod lain lensa telah berkembang dengan baik. Tidak seperti kebanyakan saudara jauh mereka – gurita dan sotong, yang, untuk kebolehan intelektual mereka, dipanggil "primata laut", nautilus tidak dibezakan oleh kecerdasan dan kepintaran. Kerana semua primitif ini, pada pandangan pertama, ciri-ciri nautilus moden, mereka dianggap sangat mirip dengan nautiloid paling kuno, dan mereka pula dianggap sebagai nautilus yang sama, hanya dengan cangkang bentuk yang lebih pelbagai.

Pada masa yang sama, nautilus moden berbeza dari semua cephalopoda lain dengan jumlah tentakel: nautilus mempunyai kira-kira seratus, dan cephalopoda lain mempunyai 10 atau 8.Dan untuk hampir seluruh abad ke-20, ahli paleontologi percaya bahawa sejak nautiluses sendiri kelihatan sangat primitif, tentakel banyak mereka adalah atribut primitif. Iaitu, ia dianggap bahawa semua cephalopod paling purba juga mempunyai kira-kira seratus tentakel. Ini ditunjukkan dalam gambar kedua Burian.

Tetapi baru-baru ini anggapan ini telah disangkal. Satu kajian terperinci tentang perkembangan embrio nautilus oleh ahli biologi Jepun dan perbandingan mereka dengan embrio cengkerang cephalopod lain menunjukkan bahawa pada mulanya hanya sepuluh tentakel diletakkan di nautilus, seperti semua cephalopod moden (Sh Shoemo et al, 2017. Evolusi cephalopod bahagian badan moluska: Bukti dari Nautilus perkembangan embrio). Kemudian, semasa embriogenesis, tentakel embrio ini dihancurkan sehingga pada masa kemunculan dari telur, nautilus kecil mempunyai kira-kira seratus tentakel nipis. Tetapi pada mulanya terdapat sepuluh daripada mereka, seperti seluruh cephalopod (Rajah 4).

Rajah. 4 Perwakilan skematik embrio nautilus Nautilus dan sotong Idiosepius. Angka Rom asas-asas tentacles ditunjukkan. Gambar dari artikel Sh. Shigeno et al., 2008. Evolusi kompleks kepala cephalopod oleh bahagian badan moluska: Bukti dari Nautilus perkembangan embrionik

Akibatnya, banyak tentakel nautilus tidak sama sekali menandakan asal moluska cephalopod, tetapi "ciptaan" evolusi dari nautilides.Nenek moyang mereka hanya mempunyai 10 tentakel, seperti semua cephalopod lain yang telah bertahan hingga zaman kita. Jadi gambaran pertama yang dilukis oleh Zdenek Burian pada tahun 1942, menurut idea-idea moden, lebih dekat kepada kebenaran daripada versi yang lebih baru, yang pada masa itu nampaknya lebih tepat.


Selepas perkataan

Kini telah menjadi jelas bahawa idea tentang nautilus moden sebagai haiwan yang tidak berubah sejak Paleozoic awal adalah salah, dan bukan hanya berkaitan dengan jumlah tentakel mereka.

Penulis kajian mengenai embrio nautilus, di mana bilangan awal tentakel mereka ditubuhkan (Sh Shoemo et al., 2008), mempersoalkan keunikan bahagian-bahagian tubuh moluska: Bukti dari pembangunan embrionik Nautilus bahagian tubuh yang paling ketara adalah nautilides – hud. Pembentukan kulit yang kuat ini berada di kepala nautilus, di atas tentakel dan mata mereka, dan berfungsi untuk melindungi: pada masa bahaya, haiwan itu akan masuk ke dalam sink dan ditutup dengan hud (Gambar 5). Permukaan kudung ditutup dengan lapisan mesum dengan banyak penyelewengan dan benjolan dan melindungi tisu lembut nautilus dari pemangsa kecil. Hud, seperti tentakel banyak, sangat sering digambarkan pada pembinaan semula nautiloid purba.Tetapi kajian embriologi telah menunjukkan bahawa hud adalah organ yang sangat rumit yang terbentuk dari tisu kepala, lipatan leher dan, yang paling penting, dari dua pasang tentakel awal. Itulah, sebenarnya, beratus-ratus tentakel Nautilus dibentuk bukan dari sepuluh, tetapi dari enam asas awal tentakel, dan empat pergi ke hud. Dan sejak seluruh cephalopod moden mempunyai sepuluh tentakel asli di tempatnya, maka nenek moyang mereka tidak "mengorbankan" sebahagian dari tentakel ke hud, dan akibatnya, mereka tidak mempunyai struktur sedemikian.

Rajah. 5 Penyelam ahli biologi dengan dua nautilus: Allonautilus scrobiculatus (di sebelah kiri) dan Nautilus pompilius. The Nautilus, yang takut dengan penyelam skuba, menarik diri ke dalam kerang dan menutup tudung mereka. Foto © Richard Hamilton dari blog.nature.org/science

Satu lagi perbezaan yang menarik antara nautilus moden adalah mata mereka yang sangat mudah, yang merupakan kamera terbuka tanpa lensa (Rajah 6). Mata sedemikian dapat membezakan objek dan cahaya, dapat menangkap pergerakan, tetapi tidak memberi fokus tidak mungkin di sini. Untuk masa yang lama ia dipercayai bahawa ini adalah contoh evolusi "beku pada separuh" kepada pembentukan mata penuh. Tetapi kajian genetik baru-baru ini telah menunjukkan bahawa nenek moyang mereka harus mempunyai kanta yang hilang di mata nautilus moden (lihatMenemukan penyebab genetik ketiadaan kanta di nautilus, "Elements", 06/10/2013). Iaitu, mata nautilus tidak primitif pada mulanya, seperti yang difikirkan sebelum ini, dan strukturnya dipermudahkan semasa evolusi nautilides (Nautilida adalah detasmen nautiloid, yang mana nautilus moden).

Rajah. 6 Mata moden Nautilus pompilius. Foto © Ajnj Hans Hillewaert dari species.wikimedia.org

Ahli paleontologi juga telah menambahkan sesuatu kepada penyelidikan biologi. Kajian kerang nautiloidy fosil menunjukkan bahawa sistem otot wakil-wakil perintah Nautilida pada asasnya berbeza dari sistem otot nautiloidy lain. Otot nautiloid sendiri dalam keadaan fosil biasanya tidak dipelihara, tetapi di dalam cangkerang mereka adalah mungkin untuk mencari kawasan lampiran otot-otot ini dan untuk memulihkan daripadanya, sekurang-kurangnya secara umum, struktur sistem otot pemilik cangkerang ini. Semua anggota detasmen Nautilida, moden dan pupus, mempunyai dua bahagian lampiran otot yang sangat besar yang terletak di bahagian tepi ruang tamu. Tetapi dalam tiada detasmen nautiloid lain (ada kira-kira sedozen dari mereka) tidak ada tempat untuk lampiran otot (Rajah 7). Sesetengah nautiloid mempunyai sabuk keseluruhan,yang terdiri daripada beberapa lusin tapak penahan otot, yang lain mempunyai dua pasang kawasan lampiran yang terletak di bahagian bawah ruang tamu, tetapi tidak ada orang lain yang mempunyai lebih banyak kawasan sampingan.

Rajah. 7 Perwakilan skematik lokasi kawasan lampiran otot di bahagian silang shell nautiloid: q – nautilus moden. Gambar dari artikel J. Dzik, 1981. Asal Cephalopoda

Oleh itu, nautiluses tidak sama sekali merupakan keajaiban "beku dalam masa" alien dari masa lalu, tetapi haiwan yang telah menjalani banyak perubahan untuk hidup hingga ke hari ini. Mungkin, sebahagian besar inovasi ini berkaitan dengan penyesuaian kepada gaya hidup hampir di bawah pada kedalaman yang agak besar (nautiluses lebih suka hidup pada kedalaman 150-350 meter, tetapi mereka juga boleh turun 600 meter). Pada kedalaman sedemikian tidak begitu ringan, dan banyak tentakel untuk mengamuk di bawah ada lebih berguna daripada penglihatan yang baik.


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: