Гастролит

Гастролиты плезиозавра из тропических сланцев

Гастролит находящийся , также называемый желудочным камнем или желудочным камнем , представляет собой камень, внутри желудочно-кишечного тракта . Гастролиты у некоторых видов сохраняются в мускульном желудке и используются для перемалывания пищи у животных, не имеющих подходящих перемалывающих зубов . У других видов камни проглатываются, проходят через пищеварительную систему и часто заменяются. Размер зерна зависит от размера животного и роли гастролита в пищеварении. Другие виды используют гастролиты в качестве балласта . частицы размером от песка до булыжника Были зарегистрированы .

Этимология

Гастролит происходит от греческого γαστήρ ( гастер ), что означает «желудок», и λίθος ( литос ), что означает «камень».

возникновение

Гастролиты из юрских слоев возле Старр-Спрингс, штат Юта.

Среди современных позвоночных гастролиты распространены у крокодилов , аллигаторов , травоядных птиц , тюленей и морских львов . Домашняя птица требует доступа к песку . Камни, проглоченные страусами, могут превышать в длину 10 сантиметров (3,9 дюйма). . Очевидные микрогастролиты также были обнаружены у головастиков лягушек. Было замечено , что проглатывание ила и гравия головастиками различных видов бесхвостых (лягушек) улучшает контроль плавучести.

Некоторые вымершие животные, такие как зауроподы динозавры- , по-видимому, использовали камни для измельчения твердых растительных материалов. Редким примером является раннемеловой теропод Caudipteryx zoui из северо-восточного Китая, который был обнаружен с серией небольших камней, интерпретируемых как гастролиты, в области его скелета, которая соответствовала его брюшной области. Водные животные, такие как плезиозавры , возможно, использовали их в качестве балласта, чтобы помочь сбалансировать себя или уменьшить свою плавучесть, как это делают крокодилы . Исследования показывают, что наличие гастролитов у эласмозавридных плезиозавров отличается от такового у плезиозавров с короткой шеей . Хотя некоторые ископаемые гастролиты имеют округлую форму и полировку, многие камни у современных птиц вообще не отполированы. Гастролиты, связанные с окаменелостями динозавров, могут весить несколько килограммов.

Некоторые раки хранят гастролиты в желудке. Раки, живущие в пресной воде, хранят эти гастролиты, поскольку присутствие кальция в пресной воде ограничено. Эти гастролиты служат источником кальция при линьке.

Палеонтология

История открытия

В 1906 году Джордж Ребер Вейланд сообщил о наличии изношенных и полированных кварцевых гальок, связанных с останками плезиозавров и зауроподов динозавров- , и интерпретировал эти камни как гастролиты. В 1907 году Барнум Браун обнаружил гравий в тесной связи с ископаемыми останками утконосого гадрозавра Claosaurus и интерпретировал его как гастролиты. Браун был одним из первых палеонтологов, осознавших, что динозавры использовали гастролиты в своей пищеварительной системе для измельчения пищи. Другие палеонтологи на протяжении многих лет не были убеждены в этом. В 1932 году Фридрих фон Хюне обнаружил камни в отложениях позднего триаса вместе с ископаемыми остатками прозауропода Sellosaurus и интерпретировал их как гастролиты. В 1934 году в карьере Хоу, окаменелости на северо-западе Вайоминга, также были обнаружены кости динозавров с соответствующими гастролитами. В 1942 году Уильям Ли Стоукс признал наличие гастролитов в останках динозавров-зауроподов, извлеченных из позднеюрских толщ .

Идентификация

Диплодоцид , поедающий гастролиты, запутавшиеся в пожираемой растительности.

Геологам обычно требуется несколько доказательств, прежде чем они признают, что камень использовался динозавром для улучшения пищеварения . Во-первых, он должен быть закруглен по всем краям (а некоторые отполированы), поскольку внутри желудка динозавра на любой настоящий гастролит могли бы воздействовать другие камни и волокнистые материалы в процессе, аналогичном действию каменного стакана . Во-вторых, камень должен быть непохож на горную породу, найденную в его геологической близости, то есть в геологическом контексте. Множество гастролитов обнаружено в мелкозернистых озерных, илистых и болотных отложениях. Эти окрестности представляют собой спокойные водные месторождения и не могут нести гальку и булыжник (в отличие от реки или пляжа). Оливер Уингс также утверждает, что камень должен быть найден среди окаменелостей динозавра, который его проглотил. Именно этот последний критерий вызывает трудности при идентификации, поскольку гладкие камни, найденные без контекста, могут (возможно, в некоторых случаях ошибочно) быть приняты во внимание как отполированные водой или ветром. Кристофер Х. Уиттл (1988,9) впервые провел анализ с помощью сканирующего электронного микроскопа структуры износа гастролитов. Уингс (2003) обнаружил, что гастролиты страуса будут откладываться вне скелета, если туша находилась в водной среде всего на несколько дней после смерти. Он заключает, что это, вероятно, справедливо для всех птиц (за возможным исключением моа ) из-за их костей, наполненных воздухом, что заставляет труп, помещенный в воду, плавать в течение времени, необходимого для гниения, достаточного для того, чтобы позволить гастролитам выйти наружу. .

Гастролиты можно отличить от округлых камней ручья или пляжа по нескольким критериям: гастролиты сильно отполированы на более высоких поверхностях, с небольшой полировкой или без нее в углублениях или щелях, часто сильно напоминая поверхность изношенных зубов животных. Камни, изношенные реками или пляжами, особенно в условиях сильных ударов, хуже полируются на более высоких поверхностях, часто со множеством небольших ямок или трещин на этих более высоких поверхностях. Наконец, хорошо отполированные гастролиты часто имеют длинные микроскопические бороздки. предположительно вызвано контактом с желудочной кислотой. Поскольку большинство гастролитов были рассеяны после смерти животного, и многие из них попали в реку или на пляж, некоторые гастролиты демонстрируют сочетание этих признаков износа. Другие, несомненно, были проглочены другими динозаврами, а отполированные гастролиты, возможно, проглатывались неоднократно.

Ни один из гастролитов, исследованных в исследовании гастролитов Cedarosaurus в 2001 году , не имел «мыльной» текстуры, обычно используемой для отличия гастролитов от других типов обломков. Исследователи назвали использование мыльной текстуры для идентификации гастролитов «ненадежным». Гастролиты обычно были тусклыми, хотя их цвета были разнообразными, включая черный, темно-коричневый, пурпурно-красный и серо-синий. Значения отражения более 50% являются очень диагностическими для идентификации гастролитов. Обломки с пляжей и ручьев, как правило, имели коэффициент отражения менее 35%. Менее десяти процентов пляжных обломков имеют коэффициент отражения от 50 до 80%.

Окаменелость пситтакозавра с гастролитами в области желудка, Американский музей естественной истории.

Фотография № 311488 из Американского музея естественной истории демонстрирует сочлененный скелет Psittacosaurus mongoliensis из формации Ондай Саир , нижний меловой период Монголии , примерно на полпути между , демонстрирующий коллекцию из около 40 гастролитов внутри грудной клетки плечом и тазом.

Геологическое распространение

юрский период

Гастролиты иногда называют камнями Моррисона, потому что они часто встречаются в формации Моррисон (названной в честь города Моррисон , к западу от Денвера , штат Колорадо ), позднеюрской формации возрастом примерно 150 миллионов лет. Некоторые гастролиты изготовлены из окаменелой древесины . Большинство известных экземпляров сохранившихся гастролитов зауропод относятся к юрским животным.

Меловой период

формация Раннемеловая Кедр-Маунтин в Центральной Юте полна полированных красных и черных кремней и других округлых кварцевых обломков, которые могут частично представлять собой гастролиты. Кремни сами по себе могут содержать окаменелости древних животных, таких как кораллы. Эти камни, по-видимому, не связаны с речными отложениями и редко превышают размер кулака, что согласуется с представлением о том, что они являются гастролитами.

Зауроподы

Большинство известных экземпляров сохранившихся гастролитов зауропод относятся к юрским животным. Самые крупные из известных гастролитов, найденные вместе со скелетами зауроподов, имеют длину около десяти сантиметров.

Цедарозавр Вейскопфае

В 2001 году Фрэнк Сандерс , Ким Мэнли и Кеннет Карпентер опубликовали исследование 115 гастролитов, обнаруженных вместе с экземпляром цедарозавра . Камни были идентифицированы как гастролиты на основании их плотного пространственного распределения, частичной поддержки матрикса и ориентации с ребра, что указывает на то, что они отложились, когда в туше еще были мягкие ткани. Их высокие значения поверхностного отражения соответствуют показателям других известных гастролитов динозавров. Почти все гастролиты Cedarosaurus были обнаружены в объеме 0,06 м. пространства в кишечной области скелета.

Общая масса самих гастролитов составила 7 килограммов (15 фунтов). Объем большинства из них составлял менее 10 миллилитров (0,35 имп. жидких унций; 0,34 жидких унций США). Наименее массивный обломок составлял 0,1 грамма (0,0035 унции), а наибольший - 715 граммов (25,2 унции), причем большинство из них находились ближе к меньшему концу этого диапазона. Обломки, как правило, имели форму, близкую к сферической, хотя самые крупные экземпляры были также и наиболее неправильными. Наибольший вклад в общую площадь поверхности набора внесли самые крупные гастролиты. Некоторые гастролиты были настолько большими и неправильной формы, что их было трудно проглотить. Гастролиты в основном состояли из кремня , с небольшим количеством песчаника , алевролита и кварцита . обломков

Поскольку некоторые гастролиты неправильной формы являются одновременно и самыми крупными, маловероятно, что они были проглочены случайно. Цедарозавр, возможно, считал, что обломки неправильной формы могут быть привлекательными потенциальными гастролитами, или не был избирательным в выборе формы. Обломки, как правило, имели тусклый цвет, что позволяет предположить, что цвет не был основным фактором, влияющим на принятие решений зауроподами. Высокое соотношение площади поверхности к объему самых крупных обломков позволяет предположить, что гастролиты могли расщеплять проглоченный растительный материал путем измельчения или дробления. Обломки песчаника, как правило, были хрупкими, и некоторые из них раскололись в процессе сбора. Гастролиты из песчаника могли стать хрупкими после отложения из-за потери цемента, вызванной внешней химической средой. Если клыки были такими хрупкими, пока животное было живо, они, вероятно, катались и кувыркались в пищеварительном тракте. Если бы они были более прочными, они могли бы служить частью системы шаровых мельниц.

Миграция

Палеонтологи и геологи исследуют новые методы идентификации гастролитов, которые были обнаружены отдельно от останков животных, поскольку они могут предоставить важную информацию, если они действительно являются следами окаменелостей. Если достоверность таких гастролитов будет подтверждена, возможно, станет возможным проследить гастролитические породы до места их первоначального происхождения, где динозавр впервые проглотил камень. Это может дать важную информацию о том, как мигрировали динозавры. Поскольку число предполагаемых гастролитов велико, они могут предоставить важную новую информацию и понимание жизни и поведения динозавров.

См. также

• Безоар
• Исчисление (медицина)
• Копролит
• Энтеролит
• Регургиталит

Ссылки

• Дарби, Д.Г. и Оджакангас, Дж. (1980). Гастролиты верхнемелового плезиозавра. Журнал палеонтологии 54:3
• Уиттл, К. (1989). О происхождении гастролитов: определение условий выветривания округлых и полированных камней с помощью анализа сканирующей электронной микроскопии. Бюллетень Геологического общества Америки 51:5.
• Уиттл, К. (1988). О происхождении гастролитов. Журнал палеонтологии позвоночных , дополнение к 3:28.
• Уингз, Оливер (2003): Наблюдения за выделением гастролитов из туш страусиных цыплят в наземной и водной среде. Журнал Тафономии 1 (2): 97-103. Полный текст PDF
• Уингз, Оливер (2004): Идентификация, распространение и функции гастролитов у динозавров и современных птиц с упором на страусов ( Struthio Camelus ). доктор философии Диссертация, Боннский университет, Бонн, Германия, 187 стр. URN: urn:nbn:de:hbz:5N-04626 Полный текст в формате PDF.
• Уингз, Оливер (2007): Обзор функции гастролитов с последствиями для ископаемых позвоночных и пересмотренная классификация. Acta Palaeontologica Polonica 52 (1): 1–16. Полный текст PDF
• Wings, Оливер и Сандер, П. Мартин (апрель 2007 г.). «У динозавров-зауроподов нет желудочной мельницы: новые данные анализа массы и функции гастролита у страусов» . Труды Королевского общества B: Биологические науки . 274 (1610): 635–640. дои : 10.1098/rspb.2006.3763 . JSTOR   5223826 . ПМК   2197205 . ПМИД   17254987 .
• Стоукс, WL 1987. Новый взгляд на гастролиты динозавров. Журнал Палеонтологии 61: 1242–1246.
• Сандерс, Ф.; Мэнли, К.; Карпентер, К. (2001). «Гастролиты зауроподов нижнего мела Cedarosaurus weiskopfae » . В Танке, Даррен; Карпентер, Кен (ред.). Жизнь мезозойских позвоночных: новые исследования, вдохновленные палеонтологией Филипа Дж. Карри . Издательство Университета Индианы. стр. 166–180. ISBN  0-253-33907-3 .
• Шмайссер, Р.Л. и Жилетт, Д.Д. (2009). Необычное появление гастролитов у поликотилидного плезиозавра из верхнемеловых тропических сланцев, южная Юта. «ПАЛАИОС», 24 (7):453-459. [1]