Apendicele Clasper descoperite la trilobiții din Cambrianul mijlociu prezintă un comportament de împerechere asemănător unui crac potcoavă

Reconstituirea împerecherii la Olenoides serratus: a) Diagramă care prezintă anexele masculului aliniate cu exoscheletul femelei. b) Reconstituirea artistică a poziţiei de împerechere de către Holly Sullivan (https://www.sulscientific.com/). Credit: Reconstituirea artistului a poziției de împerechere de către Holly Sullivan (sulscientific.com/)

Fosilele pot spune oamenilor de știință multe despre un animal, cum ar fi morfologia lui, mediul său și unde să-l plaseze pe arborele vieții. Cu toate acestea, un lucru care este foarte greu de observat în înregistrarea fosilelor este comportamentul reproductiv al unui animal. Este necesară o fosilă conservată în mod unic pentru a dezvălui secretele din spatele strategiilor de reproducere la unele dintre cele mai vechi animale complexe.

Într-un nou studiu în geologie Doctor. Candidatul Sarah R. Losso și profesorul Javier Ortega-Hernández, ambii la Departamentul de Organistică și Biologie Evoluționară de la Harvard, dezvăluie comportamentul de împerechere al trilobiților din fosila Cambrianului mijlociu, Olenoide seratus.

Trilobiții sunt un grup de artropode cu o vârstă cuprinsă între 520 și 250 de milioane de ani, probabil în apropierea punctului de ramificare a două grupuri principale de artropode, chelicerate (raci potcoave, păianjeni și scorpioni) și mandibulate (centipede, crabi și insecte). Ele domină înregistrările fosile din epoca paleozoică, se găsesc pe fiecare continent și au peste 20.000 de specii descrise. Ei își iau numele de la aspectul cu trei lobi al exoscheletului lor durabil, îmbogățit cu calcit, care este ușor de conservat și a produs o înregistrare fosilă excelentă. Morfologia trilobiților a fost studiată pe larg, dar se cunosc puține lucruri despre reproducerea trilobiților. Exemplele rare includ cele de ouă nefertilizate care au fost găsite sub capul unui specimen de femeie suspectat, precum și grupuri de ouă fertilizate care au fost depuse în sedimente în timpul Cambrianului. Cercetătorii au emis ipoteza că grupuri mari de trilobiți fosilizate împreună ar putea reprezenta evenimente de năpârlire în masă și împerechere similare cu cele observate la speciile marine vii, cum ar fi crabul potcoavă din Atlantic. limulus polyphemus. Cu toate acestea, comportamentul reproductiv al trilobiților, inclusiv împerecherea și fertilizarea lor, rămâne în mare parte necunoscut.

Losso, care lucrează la o redescriere completă a morfologiei lui Olenoizistudiat și imaginat fiecare Olenoizi serratus specimen disponibil la Royal Ontario Museum, Geological Survey of Canada și colecțiile de nevertebrate Paleontology de la Smithsonian Institution. fie serratus este cunoscut din mai multe situri din America de Nord, dar toate exemplarele cu apendice conservate au fost colectate din șistul Burgess din Columbia Britanică, Canada. Spre deosebire de exoschelet, anexele (antene, picioare și branhii) nu se păstrează foarte des deoarece nu sunt întărite cu calcit. Păstrarea anexelor necesită condiții unice la momentul înmormântării, care sunt prezente în șisturile Burgess și în alte situri rare, cu o conservare excepțională a fosilelor. În timp ce examina o fosilă bine conservată din șistul Burgess la Muzeul Regal din Ontario, Losso a descoperit picioare modificate în mod special, asemănătoare cu cleme, pe mijlocul corpului, similare cu cele găsite la crabii masculi adulți potcoave, ceea ce sugerează o strategie similară de împerechere.

Losso a examinat 65 de exemplare cu apendice conservate cunoscute până în prezent. Douăzeci și trei de exemplare aveau picioare conservate pe partea corectă a corpului unde au fost găsite anexele asemănătoare clemei; cu toate acestea, cu exoscheletul său intact, clemele nu ar fi vizibile chiar dacă ar fi prezente din cauza dimensiunii reduse. Patru exemplare au oferit o vedere clară a celei de-a zecea și a unsprezecea pereche de apendice, dar doar un exemplar de O. serratus a arătat că acestea au fost modificate în claspers. Celelalte trei exemplare cu perechi vizibile de apendice erau similare ca aspect cu un picior mai convențional.

Deşi specimenul O. serratus cu clemele lipsă jumătate din exoscheletul său, a lucrat în favoarea cercetătorului. „Acest specimen este cu adevărat unic prin faptul că este suficient de bine conservat pentru a arăta detaliile excepționale ale membrelor modificate prin clemă, dar rupte, astfel încât să putem vedea aceste membre reduse care altfel ar fi acoperite de exoscheletul dorsal”, a spus Loso. „În mod ironic, dacă specimenul ar fi mai bine conservat cu un exoschelet dorsal complet, nu am avea atât de multe informații despre membrele sale ca acum.”

Apendicele Clasper descoperite la trilobiții din Cambrianul mijlociu prezintă un comportament de împerechere asemănător unui crac potcoavă

Exemplar mascul adult de trilobit Olenoides serratus cu pensetă: a) Part. b) Omologul. Credit: Sarah R. Losso

Losso a făcut mai multe măsurători ale pieselor individuale ale anexelor reduse și le-a comparat cu anexele de pe corpul aceluiași specimen și apendicele cunoscute ale diferitelor Olenoizi in aceeasi pozitie. Acest lucru a arătat că apendicele mai mici au o morfologie unică, cunoscută doar din acest exemplar. Losso a examinat apoi anexele specializate ale altor artropode vii pentru a le compara și a înțelege pentru ce ar putea fi folosite anexele.

Există mii de specii de trilobiți care au o istorie de 200 de milioane de ani. Dar fără o rudă apropiată vie este dificil de cunoscut comportamentul reproductiv. Crabii potcoave, deși nu sunt strâns legați de trilobiți, sunt adesea folosiți ca analogi moderni, deoarece seamănă superficial cu trilobiții, făcând o comparație utilă. Crabi potcoave, cum ar fi potcoavă, sunt artropode marine cunoscute pentru evenimentele de reproducere în masă în largul coastei Delaware și Cape Cod. În timpul acestor evenimente, masculii își folosesc ghearele pentru a prinde femela, astfel încât să fie în poziția corectă pentru a fertiliza ouăle eliberate de femelă.

Broșele sunt anexe speciale în formă de cârlig, care se găsesc adesea pe artropodele masculi. Masculul folosește fibulele pentru a ține femela în timpul împerecherii. Diferite grupuri au dezvoltat convergent acest apendice pe diferite părți ale corpului, în funcție de modul exact de împerechere în acea cladă. Branchiopodele și crabii potcoave au evoluat, dar funcționează în moduri diferite în funcție de exoscheletul femelei. De exemplu, branchiopodele se agață de coajă, în timp ce Limulus se lovește de spini. În O. serratusclemele masculului s-ar alinia cu tepii de pe pigidiul femelei.

„Știam că nu poate fi pentru mestecat, deoarece anexele nu sunt lângă cap sau gură, sunt în mijlocul corpului”, a spus Losso. „Acest lucru arată dimorfismul sexual la trilobiți, dar în acest caz este exprimat doar în anexe. Acest lucru ne spune mai multe despre reproducerea la trilobiți și despre modul în care s-ar fi împerecheat, ceea ce anterior a fost greu de înțeles și foarte speculativ bazat pe analogiile moderne. “.

„Există foarte puține cazuri de fosile care au informat în mod direct ecologia reproductivă și comportamentul, în special în astfel de fosile vechi. În acest caz, deoarece există o structură care este foarte special adaptată pentru această funcție, este posibil să facem acest argument special.” , și mai ales trilobiții”, a spus Ortega-Hernández. „Este cu adevărat prima dată când este posibil să se arate aceste membre atât de puternic modificate pentru această funcție. Și oferă dovezi puternice care sugerează că un potcoavă, sau comportamentul crabului potcoavă, exista deja în Cambrian în întregime prin convergență. Așa că ne ajută cu adevărat să înțelegem cum au trăit aceste animale cu milioane de ani în urmă.”

„Trilobiții ne pot ajuta să înțelegem evoluția celui mai abundent și divers grup de animale și să oferim perspective asupra ecologia reproductivă a animalelor timpurii”, a spus Losso.


Cu mai bine de 500 de milioane de ani în urmă, primii prădători care zdrobeau scoici și-au zdrobit prada între picioare.


Mai multe informatii:
Claspers din Cambrianul mijlociu Olenoides serratus indică împerecherea asemănătoare unui crab potcoavă la trilobiți, geologie (2022). DOI: 10.1130/G49872.1

Furnizat de Universitatea Harvard

Citare: Apendicele Clasper descoperite la trilobiții din Cambrianul mijlociu prezintă un comportament de împerechere asemănător unui crab potcoavă (6 mai 2022) Preluat la 6 mai 2022 de la https://phys.org/news/2022-05 -clasper-appendages-mid-cambrian-trilobite -potcoava.html

Acest document este supus dreptului de autor. În afară de orice tranzacție echitabilă în scopuri private de studiu sau cercetare, nicio parte nu poate fi reprodusă fără permisiunea scrisă. Conținutul este furnizat doar în scop informativ.

Add Comment