science >> Wetenschap >  >> anders

Oude gigantische gepantserde vissen die op dezelfde manier worden gevoerd als reuzenhaaien

Fossielen gebruikt in het onderzoek, zoals ze in Marokko werden gevonden. Krediet:C. Klug

Wetenschappers van de Universiteit van Bristol en de Universiteit van Zürich hebben aangetoond dat de Titanichthys - een gigantische gepantserde vis die 380 miljoen jaar geleden in de zeeën en oceanen van de late Devoon periode leefde - gevoed op een vergelijkbare manier als moderne reuzenhaaien.

Titanichthys staat al lang bekend als een van de grootste dieren van het Devoon - de exacte grootte is moeilijk te bepalen, maar het was waarschijnlijk meer dan vijf meter lang; zoals in de reuzenhaai, zijn onderkaak bereikte een lengte van meer dan een meter. Echter, in tegenstelling tot zijn even grote tijdgenoot Dunkleosteus , er is geen eerder bewijs van hoe Titanichthys gevoed.

Waar de onderkaak van Dunkleosteus en veel van zijn familieleden hadden duidelijke hoektanden en verpletterende platen, de onderkaak van Titanichthys smal is en geen gebit of scherpe randen heeft die geschikt zijn om te snijden.

Bijgevolg, Titanichthys wordt verondersteld een suspensievoeder te zijn geweest, zich voeden met minuscule plankton door langzaam te zwemmen met de mond wijd open door water om hoge concentraties plankton op te vangen - een techniek die continue ramvoeding wordt genoemd.

Echter, dit is onzeker gebleven, omdat er nooit gefossiliseerd bewijs is gevonden van suspensievoedende structuren zoals langwerpige uitsteeksels die de kieuwen bedekken in moderne suspensievoedende vissen.

In plaats daarvan, het team probeerde de vraag indirect te onderzoeken, met behulp van biomechanische analyse om de onderkaak van Titanichthys met die van andere soorten. Hun bevindingen worden vandaag gerapporteerd in het tijdschrift Royal Society Open Science .

Hoofdauteur Sam Coatham voerde het onderzoek uit terwijl hij studeerde voor zijn master paleobiologie aan de School of Earth Sciences van de University of Bristol.

Hij zei:"We hebben gevonden dat Titanichthys zeer waarschijnlijk een suspensievoeder was geweest, waaruit blijkt dat zijn onderkaak mechanisch aanzienlijk minder robuust was dan die van andere placoderm-soorten die zich voedden met grote of harde prooien.

Artist impression van Titanichthys. Credit:Mark Witton (gebruikt met toestemming)

"Bijgevolg, die voedingsstrategieën (die veel voorkomen bij zijn verwanten) zouden waarschijnlijk niet beschikbaar zijn geweest voor Titanichthys ."

De fossielen van Titanichthys gebruikt in de studie werden gevonden in het Marokkaanse deel van de Sahara-woestijn door co-auteur Christian Klug, een onderzoeker aan de Universiteit van Zürich. Hij voegde eraan toe:"Als je veldwerk doet in de Anti-Atlas, massieve schedelbeenderen van placodermen kunnen vrij vaak worden gevonden."

Het team testte de veerkracht van de kaken door virtueel krachten uit te oefenen op de kaken, met behulp van een techniek genaamd Finite Element Analysis (FEA) om te beoordelen hoe waarschijnlijk het was dat elke kaak zou breken of buigen.

Hieruit bleek dat de onderkaak van Titanichthys was veel minder bestand tegen stress en had meer kans om te breken dan die van de andere placoderm-soorten, zoals de beroemde Dunkleosteus . Daarom, de kaak van Titanichthys waarschijnlijk niet in staat zouden zijn geweest om de hogere spanningen te weerstaan ​​die gepaard gaan met hun strategieën om zich te voeden met grote prooien, die dus meer mechanische spanning op de kaken uitoefenen.

Dit patroon was consistent bij zowel haaien als walvissen, waarbij de suspensie-feeder minder bestand is tegen stress dan de andere soorten binnen dezelfde lijn. Verdere analyses waarin de verdeling van spanning over de kaken werd vergeleken, toonden vergelijkbare patronen in Titanichthys en de reuzenhaai, deze vergelijking te versterken.

Er is vastgesteld dat er 380 miljoen jaar geleden vrijwel zeker reusachtige, suspensievoedende gewervelde dieren leefden. minstens 150 miljoen jaar vóór de Pachycormidae die suspensievoedden (voorheen het vroegste definitieve voorbeeld) en ongeveer 350 miljoen jaar vóór de eerste baleinwalvissen.

Het onderzoeksteam is van mening dat er andere uitgestorven soorten zijn die een vergelijkbare ecologische rol zouden hebben vervuld, waaronder andere placodermen (gepantserde vissen) en ten minste één soort plesiosaurus.

Sam Coatham voegde toe:"Onze methoden zouden kunnen worden uitgebreid om andere dergelijke soorten in het fossielenbestand te identificeren en te onderzoeken of er gemeenschappelijke factoren waren die de evolutie en het uitsterven van deze soorten aanstuurden.

"We suggereren een verband tussen oceanische productiviteit en de evolutie van Titanichthys , maar dit moet in de toekomst in detail worden onderzocht. Een gevestigde link zou implicaties kunnen hebben voor ons begrip van het behoud van moderne suspensievoeders."