Ватчиерия
Ватчиерия Временной диапазон: ранний карбон ,
| |
---|---|
![]() | |
Схема черепа | |
Научная классификация ![]() | |
Домен: | Эукариоты |
Королевство: | животное |
Тип: | Хордовые |
Клэйд : | Саркоптеригии |
Клэйд : | Тетраподоморфа |
Клэйд : | Эльписстостегалия |
Клэйд : | Стегоцефалы |
Семья: | † Whatcheeriidae |
Род: | † Ватчиерия Ломбард и Болт, 1995 г. |
Разновидность | |
|
Whatcheeria — вымерший род ранних четвероногих из Миссисипи ( ранний карбон ) штата Айова . Окаменелости были найдены в отложениях трещин возрастом 340 миллионов лет в городе Дельта . Типовой вид был назван в 1995 году . Whatcheeria deltae Он отнесен к семейству Whatcheeriidae вместе с близкородственными Pederpes и, возможно , Ossinodus . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
Whatcheeria названа в честь What Cheer, штат Айова , родного города Пэта Макадамса, геолога, обнаружившего первые скелеты животного. Вид назван в честь Дельты, штат Айова , места, где были обнаружены окаменелости. [ 1 ]
Описание
[ редактировать ]
Whatcheeria обладает смесью как примитивных, так и производных признаков. Он разделяет с более ранними стволовыми четвероногими ряд боковых линий на черепе, ряды зубов на небе и небольшие меккелевские отверстия на поверхности нижней челюсти. У него есть клейтрум , кость грудного пояса , отходящая от лопатки . Клейтрум когда-то прикреплялся к черепу у лопастных рыб, предков четвероногих, но отсоединился, чтобы позволить шее свободно двигаться. [ 1 ]
Ватчиерия вырастала до 2 метров (6,6 футов) в длину. [ 2 ] Череп глубокий, морда заостренная. Отверстие на верхушке черепа за глазами, называемое теменным отверстием, относительно велико у Whatcheeria . Кости на поверхности черепа необычайно гладкие, в отличие от ямчатых черепов многих других ранних четвероногих. Перед глазницей префронтальная кость образует выступающий гребень. Префронтальная часть также выступает вниз, закрывая возможный синус . [ 1 ]
Палеоэкология
[ редактировать ]Местонахождение окаменелостей Дельта было обнаружено в заброшенном карьере Джаспер Химстра и раскопано палеонтологами в конце 1980-х годов. [ 4 ] В карьере сохранилась пара доисторических отложений воронки в форме чаши , которые обрушились на нижележащие слои илистого известняка формации Во и Верди формации Сент -Луис . Большинство окаменелостей четвероногих сосредоточено в узкой полосе тонкого известкового конгломерата, отложенного над пачкой более грубой брекчии (от первоначального обрушения) и ниже вновь возникшего мутного известняка. Микроокаменелости беспозвоночных указывают на то, что эти отложения воронок относятся к подпериоду Миссисипи (ранний карбон). Точнее, они, вероятно, поздневизейского возраста (асбийский, стадия V3b). Это соответствует максимуму 340-335. [ 1 ] [ 4 ] и возраст минимум 333-326 миллионов лет. [ 5 ] (возможно, в раннем серпуховском возрасте ). [ 2 ] Геология участка соответствует изолированной солоноватой водной среде, такой как лагуна , устье реки , [ 1 ] [ 4 ] или в основном пресноводное озеро с лишь редким морским влиянием. [ 5 ]
В местности Дельта было обнаружено более 600 окаменелостей четвероногих, некоторые из которых представляют собой частично сочлененные черепа и скелеты. [ 1 ] По оценкам, Whatcheeria составляет до 90% окаменелостей четвероногих, найденных на этом месте. [ 1 ] хотя к этому роду с уверенностью можно отнести только 26 экземпляров. [ 2 ] До описания в 1995 году Whatcheeria называлась «протоантракозавром » . [ 4 ] Другие четвероногие включают колостеида Deltaherpeton. [ 6 ] и неописанный вид эмболомеров . [ 1 ] Окаменелости пресноводных рыб встречаются часто. [ 4 ] [ 1 ] [ 5 ] включая остатки ризодонтов , предполагаемых « остелепиформ », « » , ксенакантовых акул , петалодонтоподобных палеонискоидов хондрихтианов , [ 4 ] [ 5 ] гиракантиды акантодийные , [ 4 ] и двоякодышащая рыба Транодис . [ 1 ] Остракоды , улитки , многоножки , [ 5 ] на этом месте также были обнаружены окаменелости растений. [ 1 ]
Палеобиология
[ редактировать ]Образ жизни и передвижение
[ редактировать ]Whatcheeria , вероятно, в основном водила жизнь: плохо окостеневшие лодыжки и запястья плохо приспособлены для передвижения по суше, как и простые, блочные фаланги . Это подтверждается также наличием каналов боковой линии на черепе. Несмотря на это, конечности очень большие и крепкие, а форма плечевой и локтевой костей подчеркивает втягивание (отведение предплечий назад к туловищу) по сравнению с любым другим направлением движения. Ходьба потребовала бы сильного бокового сгибания (наклона в стороны) позвоночника, чтобы дать рукам достаточную свободу движений. Тем не менее, Whatcheeria , вероятно, была способна к значительному боковому сгибанию из-за своей неспециализированной задней части туловища, как и у других ранних четвероногих. Плавая, Whatcheeria , вероятно, больше использовала свои выдающиеся конечности и веслаобразные руки, чем короткое тело или хвост. Современным аналогом может быть утконос ( Ornithorhynchus anatinus ), млекопитающее, которое плавает с низкой скоростью, но обладает высокой маневренностью за счет гребковых движений передних конечностей. В жизни, Ватчиерия потенциально охотилась, гуляя по дну озера или пробираясь по мелководью, используя свою относительно гибкую шею, чтобы увеличить свою способность ловить добычу. [ 2 ] Палеобиологи Чикагского университета сравнили его предполагаемый образ жизни с современными пресноводными хищными рептилиями, такими как крокодилы и щелкающие черепахи-аллигаторы . [ 7 ]
Стратегия кормления
[ редактировать ]Необычно узкий череп Whatcheeria был сильно укреплен сложными способами контакта между составляющими его костями, подобно девонскому четвероногому Acanthostega . Задняя часть черепа была изобиловала встречно-пальцевыми швами между костями крыши черепа и щеки, что должно было ослабить силу сжатия между боковыми сторонами и верхней частью задней части черепа. Морда была снабжена различными перекрывающимися спереди и сзади шарфовыми соединениями , которые предотвращали скручивание (скручивание) от борющейся добычи. Whatcheeria подчеркивает эти черты даже больше, чем Acanthostega , сочетая в себе перекрестно-пальцевые и косынковые суставы на передней части неба , кончике морды и по всей нижней челюсти. Это может соответствовать большей силе (и, следовательно, большему усилению) передней части челюсти при нападении на добычу, и это мнение подтверждается более крупными передними клыками у Whatcheeria, чем у других ранних четвероногих. нет приспособлений для краниального кинезиса или всасывания У Whatcheeria ; в целом его череп представлял собой устойчивую и прочную платформу для кусания с упором на переднюю часть морды для первоначального захвата добычи. [ 3 ]
Рост и развитие
[ редактировать ]Окаменелости Whatcheeria представляют собой диапазон размеров тела и стадий онтогенеза , что позволяет расшифровать закономерности роста ранних четвероногих. девяти бедренных костей анализа были взяты образцы Для гистологического (бедренных костей) четырех размерных классов : каждую кость разрезали на поперечные сечения, чтобы определить историю ее развития. В более крупных бедрах кортикальный слой (твердый внешний слой кости) становится пропорционально тоньше по сравнению с самыми маленькими бедрами, где кортикальный слой составляет более половины объема кости. [ 8 ]
Изменения, связанные с размером, также проявляются в типе кости, расположенной в каждой бедренной кости. Самые маленькие бедренные кости (первый и второй размерные классы, от поздних юношей до подростков) имеют смесь фиброламеллярной кости (быстро развивающегося композитного материала, сочетающего случайные костные волокна и цементированные остеоны ) и кости с параллельными волокнами (волокнистые слои, сплетенные вместе со средней скоростью). вдоль внутренней коры). Самые крупные бедренные кости (третий и четвертый размерные классы, взрослые) теряют фиброламеллярную кость и приобретают пластинчатую кость (плотную пластинчатую кость, медленно откладываемую по окружности внешней коры).
Наличие фиброламеллярной кости уникально для Whatcheeria среди ранних четвероногих и является показателем быстрого развития молоди, более похожего на амниоты, чем на большинство вымерших или ныне живущих амфибий. [ 8 ] Это условие предполагает ранее неожиданную изменчивость в развитии ранних четвероногих, учитывая, что есть также некоторые доказательства более быстрого, чем ожидалось, роста у Eusthenopteron , четвероногих рыб, родственных четвероногим. [ 7 ] Наличие костей с параллельными волокнами также указывает на то, что самые маленькие из известных бедренных костей представляют собой лишь поздних молодых особей и что более молодые особи, которые, вероятно, развивались еще быстрее, не были окаменелыми в местонахождении Дельта. Ни одна из бедренных костей не имеет следов роста , а это означает, что рост был непрерывным круглый год и не прерывался из-за нехватки ресурсов или неблагоприятной сезонности . Тонкая кора головного мозга может позволить взрослой особи Whatcheeria более точно контролировать свою плавучесть , что является полезной адаптацией для крупного водного хищника. Грирерпетон , колостеид того же периода времени, рос медленнее и менее непрерывно и сохранял толстую кору даже во взрослом возрасте. Эти различия в развитии могут быть следствием дифференциации ниш . [ 8 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л Ломбард, RE; Болт, младший (1995). «Новый примитивный четвероногий Whatcheeria deltae из нижнего карбона Айовы» (PDF) . Палеонтология . 38 (3): 471–495.
- ^ Jump up to: а б с д и Отоо, БКА; Болт, младший; Ломбард, RE; Ангельчик, К.Д.; Коутс, Мичиган (2021). «Посткраниальная анатомия Whatcheeria deltae и ее значение для семейства Whatcheeriidae» . Зоологический журнал Линнеевского общества . 193 (2): 700–745. doi : 10.1093/zoolinnean/zlaa182 .
- ^ Jump up to: а б Роусон, Джеймс Р.Г.; Порро, Лаура Б.; Мартин-Сильверстоун, Элизабет; Рэйфилд, Эмили Дж. (04 марта 2021 г.). «Остеология и цифровая реконструкция черепа ранних четвероногих Whatcheeria deltae» . Журнал палеонтологии позвоночных . 41 (2): e1927749. дои : 10.1080/02724634.2021.1927749 . ISSN 0272-4634 . S2CID 237517972 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Болт, Джон Р.; Маккей, РМ; Витцке, Б.Дж.; Макадамс, член парламента (1988). «Новое местонахождение четвероногих нижнего карбона в Айове» . Природа . 333 (6175): 768–770. дои : 10.1038/333768a0 . ISSN 1476-4687 . S2CID 4325374 .
- ^ Jump up to: а б с д и Снайдер, Дэниел (2006). «Исследование ископаемой фауны позвоночных из карьера Джаспер Химстра, Дельта, Айова, и его окружающей среды» . Докторская диссертация Университета Айовы : 1–179. ПроКвест 305336197 .
- ^ Болт, Джон Р.; Ломбард, Р. Эрик (2010). «Deltaherpeton hiemstrae, новое колостеидное четвероногие из штата Миссисипи штата Айова» . Журнал палеонтологии . 84 (6): 1135–1151. дои : 10.1666/10-020.1 . ISSN 0022-3360 . S2CID 83774501 .
- ^ Jump up to: а б Тарлах, Джемма (2 декабря 2022 г.). «Древний высший хищник Айовы был тираннозавром своего времени» . Атлас Обскура . Проверено 06 декабря 2022 г.
- ^ Jump up to: а б с Уитни, Меган Р.; Отоо, Бенджамин К.А.; Ангельчик, Кеннет Д.; Пирс, Стефани Э. (28 ноября 2022 г.). «Гистология ископаемых костей раскрывает древнюю причину быстрого роста молоди четвероногих» . Коммуникационная биология . 5 (1): 1280. doi : 10.1038/s42003-022-04079-0 . ISSN 2399-3642 . ПМЦ 9705711 . ПМИД 36443424 . S2CID 254020786 .