science >> Wetenschap >  >> anders

Zijn hyolieten paleozoïsche lophophorates?

Krediet:CC0 Publiek Domein

Hyoliths zijn uitgestorven ongewervelde dieren met kalkhoudende schelpen die veelvoorkomende bestanddelen waren van de Cambrische fauna en een ondergeschikt onderdeel vormden van de bentische fauna in het Paleozoïcum tot hun ondergang in de massa-extinctie aan het einde van het Perm. De biologische affiniteit van hyolieten is al lang controversieel en de groep is vergeleken met een aantal dierlijke phyla, meestal de Mollusca of de Sipuncula, hoewel andere onderzoekers hyolieten als een afzonderlijk "uitgestorven phylum" hebben beschouwd. Echter, recente ontdekkingen van een tentaculair voedingsapparaat ('lophophore') en vlezige apicale verlengingen van de schaal ('pedikel'), hebben ertoe geleid dat hyolieten in de lophophorates zijn geplaatst met een nauwe relatie met de brachiopoden.

Een nieuw artikel van Zhifei Zhang en zijn onderzoeksgroep aan de Northwest University, China, samen met Dr. Christian Skovsted van het Swedish Museum of Natural History hebben deze fylogenetische plaatsing in twijfel getrokken, na analyse van honderden hyolietfossielen uit het lagere Cambrium (520 miljoen jaar geleden) Chengjiang Biota in Zuid-China (Liu et al.). In hun materiaal uit Zuid-China, de eerste geloofwaardige zachte delen van een orthothecid-hyoliet anders dan de darm is bewaard gebleven in de soort Triplicatella opimus.

De morfologie van het zachte deel van Triplicatella opimus bevestigt de aanwezigheid van een tentaculair voedingsorgaan in orthotheciden, wat aantoont dat beide erkende orden van hyoliths een tentaculaat voedend orgaan bezaten. De plukachtige opstelling van de tentakels van T. opimus verschilt van die van hyolithiden, wat wijst op een andere functie van het voedingsorgaan tussen orthothecid (voedsel rechtstreeks van het substraat verzamelen) en hyolithid hyoliths (filtervoedingsstrategie).

Een vergelijkende studie werd uitgevoerd door Liu et al., het onderzoeken van de structuur van het voedingsorgaan tussen hyolieten en andere erkende fossiele en moderne lophophore-dragende dieren. Deze analyse gaf aan dat de structuur veel morfologische kenmerken miste die kenmerkend zijn voor een lophophore en bijgevolg is het waarschijnlijk dat het voedingsorgaan van hyoliths geen lophophore is. De tuftachtige morfologie van het voedingsapparaat van Triplicatella uit Zuid-China suggereert bovendien dat het orgel was aangepast om voedingsstoffen rechtstreeks uit het substraat te voeden in plaats van filtervoeding zoals te zien is bij jongere hyolith-exemplaren. Liu et al. suggereren verder dat filtervoeding in hyolieten een secundaire aanpassing kan zijn geweest, later evolueren met het verschijnen van helens, een gemineraliseerde structuur die werd gebruikt om het lichaam van de hyolieten boven de zeebodem te tillen.

Onlangs, wetenschappers illustreerden apicale structuren van een soort hyoliet uit het Cambrium van Zuid-China, beweren dat ze een bevestigingsstructuur vertegenwoordigen die lijkt op de steel van de brachiopoden. Een gedetailleerde analyse van de apicale structuren door Liu et al. hebben aangetoond dat deze structuren verpletterde delen van de schaal vertegenwoordigen en op geen enkele manier vergelijkbaar zijn met de steel van de brachiopoden. De identieke morfologie van apicale structuren kon ook worden waargenomen in hyolith-exemplaren van een bijna gelijktijdige fauna (Shipai Biota), wat een beter begrip mogelijk maakt van hoe dit deel van de schaal wordt bewaard. De overeenkomst in ornament tussen de apicale structuur en de rest van de schaal en de overeenkomst in bewaring geeft aan dat de vermeende pedikel in orthothecid hyoliths een gedeeltelijk verpletterde apicale schaalsectie vertegenwoordigt en geen biologische analoog is aan het complexe orgaan dat een brachiopod-pedikel vormt.

In hun artikel voor NSR , Liu et al. bedenk dat dit nieuwe bewijs suggereert dat hyolieten geen lophophore of een steel vergelijkbaar met die van brachiopoden bezaten. Liu et al. in plaats daarvan beweren dat hyolieten waarschijnlijk een meer basale positie innamen in de Lophophorata, een conclusie die wordt versterkt door recent gepubliceerde gegevens over hyolith-schaalstructuren.