Articulo de referencia

Stethacanthidae

Stethacanthidae es una familia extinta de tiburones prehistóricos . [ 1 ] Se estima que existió hace aproximadamente entre 380 y 300 millones de años. Los miembros de esta famil...

Stethacanthidae es una familia extinta de tiburones prehistóricos . [ 1 ] Se estima que existió hace aproximadamente entre 380 y 300 millones de años. Los miembros de esta familia se caracterizan por su peculiar aleta dorsal.

Introducción

Esqueleto completo de Akmonistion zangerli (HMV8246, Museo Hunteriano , Universidad de Glasgow). Fotografía tomada por el Dr. Keith Ingham, publicada en Coates & Sequira, 2001. [ 2 ]

La historia taxonómica de la familia Stethacanthidae ha sido bastante complicada debido a que los hallazgos de esqueletos completos son muy raros, y como resultado, los primeros investigadores como St. John y Worthen [ 3 ] y Newberry [ 4 ] no pudieron reconocer la asociación de la columna vertebral, los dientes de la dentición y los dentículos dérmicos de estos tiburones. El género Stethacanthus fue establecido por Newberry (1889) [ 4 ] para una serie de grandes espinas de paredes delgadas y núcleo cartilaginoso encontradas en rocas del Misisípico ( Período Carbonífero ) del centro de los Estados Unidos continentales. La descomposición del cartílago interno y la compresión durante el enterramiento resultaron en la distorsión de las espinas, lo que llevó a Newberry a interpretarlas erróneamente, creyendo que las espinas pertenecían a las aletas pectorales y pélvicas de una nueva especie de tiburón. Los primeros restos esqueléticos asociados, del Misisípico de Montana [ 5 ] [ 6 ] y del Devónico y Misisípico de Ohio, [ 7 ] [ 8 ] no fueron descritos hasta un siglo después. La familia Stethacanthidae fue descrita por Richard Lund en 1974, [ 5 ] quien argumentó que " Stethacanthus representa un experimento en la evolución de los elasmobranquios que es significativamente divergente como para justificar la separación a nivel de familia". Esta clasificación fue corroborada posteriormente por otros autores (por ejemplo, Zangerl, 1990 [ 9 ] ). Informes adicionales de material atribuido a Stethacanthus han extendido su rango al Misisípico de Oklahoma, [ 10 ] el Tournaisiense inferior de Rusia central [ 11 ] y el Namuriense basal / Serpukhoviense de Escocia. [ 2 ] [ 12 ]

Descripción

Stethacanthus altonensis es la especie tipo de la familia Stethacanthidae; por lo tanto, todos los estetacántidos cumplen con ciertos caracteres morfológicos mejor representados en esta especie. Los estetacántidos son holocefalianos cladodóntidos de tamaño mediano , parecidos a tiburones, con un rostro corto , una amplia región supraorbital y una corta región ótica. Los dientes de las mandíbulas son de tipo cladodóntido, con 5 cúspides (pentacuspidos). [ 13 ] La primera aleta dorsal posee una espina comprimida grande y de paredes delgadas, sin ornamentación y cóncava anteriormente . Esta espina dorsal se inserta sobre una placa basal larga y se articula en su base con el ápice de una aleta triangular alta. La segunda aleta dorsal se inserta sobre una placa basal anterior muy pequeña, aparentemente sin espina. Toda la superficie dorsal de la cabeza y la primera aleta dorsal están cubiertas de dentículos agrandados de una sola cúspide. Existe dimorfismo sexual secundario ; solo los machos maduros poseen una primera aleta dorsal. [ 5 ]

Primera aleta dorsal y espina

La primera aleta dorsal es una de las características más extrañas de estos peces. La aleta en sí es triangular y está compuesta por tubos largos, delgados y calcificados que irradian desde el ápice. La superficie dorsal posterior de la primera aleta dorsal está cubierta por un cinturón de hasta nueve filas de dentículos dérmicos agrandados. [ 5 ] La columna vertebral, compuesta de dentina trabecular , [ 14 ] tiene aproximadamente forma de triángulo rectángulo, con la hipotenusa cóncava anterodorsalmente. [ 3 ] [ 4 ] La dentina trabecular contiene una gran cantidad de fibras en la mitad dorsal de la columna vertebral. Esto sugiere que, en vida, una gran porción de la columna vertebral estaba cubierta por tejido conectivo , probablemente anclando la primera aleta dorsal. [ 14 ]

Función

Un tiburón con una estructura en su lomo, como un estetacántido, no podría haber sido un nadador rápido. La primera aleta dorsal y la espina podrían haber producido una cantidad considerable de resistencia durante la locomoción rápida. Esto sugiere que los estetacántidos podrían haber sido habitantes del fondo bastante lentos. Las coronas de los dentículos dérmicos en la primera aleta dorsal apuntan hacia adelante y las de la cabeza apuntan hacia atrás, sin embargo, es improbable que se usaran para morder o desgarrar la comida. [ 14 ] Si el animal era perturbado por un posible depredador mientras descansaba o se alimentaba cerca del fondo, podría haber levantado la cabeza e inclinado hacia adelante la primera aleta dorsal y la espina, simulando una boca abierta dentada de un pez mucho más grande, [ 14 ] por lo tanto, un mecanismo de defensa efectivo . Sin embargo, solo los machos poseían la primera aleta dorsal y la espina "acorazadas", y esto sugiere que la función era simplemente exhibición sexual .

Dientes y dentículos

Los dientes tienen la forma típica de los cladodóntidos. Están compuestos por 5 cúspides, siendo la central la más grande, las dos laterales más pequeñas y la intermedia muy pequeña. Las cúspides son redondeadas en sección transversal, ligeramente curvadas hacia adentro y fuertemente estriadas verticalmente. Dentículos modificados cubren la superficie dorsal de la cabeza y el borde superior de la aleta dorsal. Ambos conjuntos de dentículos son lisos, monocúspides y curvados posteriormente . Los dentículos de la cabeza son relativamente uniformes en tamaño (aproximadamente tan altos como las cúspides centrales de los dientes) y redondeados en sección transversal. Los dentículos del borde de la aleta dorsal tienen bases poligonales y se unen formando un patrón de mosaico. En el macho, los dentículos aumentan de altura y disminuyen de curvatura hacia la línea media de la aleta, de modo que los dentículos centrales alcanzan los 2  cm de altura. [ 5 ]

Cinturas pélvicas y claspers

Las cinturas pélvicas se dividen en dos tipos. El primero, considerado la condición primitiva, sostiene prácticamente toda la aleta pélvica. [ 15 ] El segundo consiste en una placa metapterigia prominente. [ 16 ] En el macho, los claspers están separados del cuerpo de la aleta por aproximadamente cuatro bloques de cartílago calcificado. [ 5 ]

Aleta caudal

La aleta caudal es heterocerca , pero se aproxima a una condición homocerca funcional . [ 17 ]

Ambiente

La mayoría de los estetacántidos encontrados provienen de la caliza Bear Gulch de Montana. Bear Gulch es un lagerstätte único por preservar prácticamente toda una pequeña bahía marina de duración extremadamente breve en el Mississippiense tardío (Formación Heath, Paleozoico; 323 Ma). [ 18 ] Durante la deposición, se ubicaba aproximadamente a 12ºN de latitud [ 19 ] y formaba parte de un extenso ambiente de sabkha [ 20 ] y estaba sujeto a un régimen climático monzónico . [ 21 ] La bahía estaba sujeta a un aporte fluvial mínimo y se abría hacia el este. [ 18 ] Es probable que la diversidad de la fauna de Bear Gulch sea representativa de las faunas marinas del Mississippiense superior , debido a la accesibilidad a formas migratorias y a que la bahía probablemente proporcionó zonas de reproducción y cría para aquellas que no eran endémicas de ella. [ 22 ] El esqueleto más completo jamás encontrado se ha publicado recientemente [ 2 ] [ 12 ] de la Formación Manse Burn (Serpukhoviense) en Bearsden, cerca de Glasgow, Escocia. Al igual que la Caliza Bear Gulch, la litología de esta formación indica que se depositó bajo condiciones variables de salinidad con periodicidad estacional.

Relaciones taxonómicas

Chondrichthyes es un grupo monofilético divisible en dos taxones hermanos, los Elasmobranchii y los Holocephali , y los condrictios actuales derivan de formas mesozoicas . Sin embargo, la relación de estos con las formas paleozoicas aún no se comprende bien. Los condrictios se distinguen en función de dos conjuntos de caracteres autapomorfos únicos : el desarrollo de la mineralización endoesquelética de teselas y la fecundación interna con copulación. [ 22 ] Durante el Carbonífero, los condrictios se diversificaron rápida y extensamente en todos los regímenes acuáticos disponibles y algunas de las formas más extrañas se originaron durante este período. Los estetacántidos se clasifican dentro de la división Paleoselachii, de la subclase Elasmobranchii . En un nivel taxonómico inferior, la clasificación de este grupo es muy controvertida. Hay dos hipótesis principales:

  • Las familias Symmoriidae , Stethacanthidae y Falcatidae están incluidas dentro del orden Symmoriiformes y forman un grupo monofilético. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 23 ]
  • Los estetacántidos son un grupo muy derivado de tiburones paleoselárquidos, caracterizado por una primera aleta dorsal muy modificada (solo en machos adultos) y un marcado dimorfismo sexual. [ 2 ] [ 5 ] [ 6 ] Esta condición también se observa en los simóridos y es única entre los elasmobranquios conocidos de cualquier época. Por lo tanto, o bien los simóridos son las hembras de algunos estetacántidos, o bien derivan de este grupo.

La clasificación de los tiburones simoriiformes (incluidas las familias Stethacanthidae, Symmoriidae y Falcatidae) seguirá siendo objeto de controversia hasta que se encuentren otros ejemplares completos fuera del área de influencia de Bear Gulch.

Véase también

Referencias

  1. ^ Coates, M., Gess, R., Finarelli, J., Criswell, K., Tietjen, K. 2016. Una caja cerebral de condrictios simmoriiforme y el origen de los peces quimeroides. Naturaleza. doi: 10.1038/naturaleza20806
  2. 1 2 3 4 COATES, MI & SEQUEIRA, SEK, 2001. Un nuevo condrictio estetacántido del Carbonífero inferior de Bearsden, Escocia, Journal of Vertebrate Paleontology , 21(3) , 438-459
  3. 1 2 St. JOHN, O. & WORTHEN, AH, 1875. Descripciones de peces fósiles. Servicio Geológico de Illinois , 6(2) , 245-488
  4. 1 2 3 NEWBERRY, JS, 1889. Los peces paleozoicos de América del Norte. Monografía del Servicio Geológico de los Estados Unidos , 16 , 340 págs.
  5. 1 2 3 4 5 6 7 LUND, R., 1974. Stethacanthus altonensis (Elasmobranchii) de la caliza Bear Gulch de Montana. Annals of Carnegie museum , 45(8) , 161-178
  6. 1 2 LUND, R., 1985a. Restos de elasmobranquios estethacanthidos de la Caliza Bear Gulch (Namuriense E2b) de Montana. American Museum Novitates , 2828 , 1-24
  7. 1 2 WILLIAMS, ME, 1985. Los tiburones del «nivel cladodóntido» de las lutitas negras del Pensilvánico del centro de Norteamérica. Palaeontographica Band A, Stuttgart , 190 , 83-158
  8. 1 2 ZANGERL, R., 1981. Chondrichthyes I: Paleozoic Elasmobranchii. HP Schultze (ed.), Handbook of Paleoichthyology, Nueva York , 115 pp.
  9. 1 2 ZANGERL, R., 1990. Dos nuevos tiburones estetacántidos ( Stethacanthidae, Symmoriida ) del Pensilvánico de Indiana, EE. UU. Palaeontographica Band A , 213 , 115-141
  10. ^ ZIDEK, J., 1993. Un gran tiburón estetacántido (Elasmobranchii, Symmoriida) del Mississippian de Oklahoma. Notas de geología de Oklahoma , 53 , 4-15
  11. LEBDEV, OA, 1996. Asociaciones de peces de los ambientes Tounaisiense-Viséense de la Plataforma de Europa del Este. Publicación especial de la Sociedad Geológica , 107 , 387-415
  12. 1 2 WOOD, SP, 1982. Nuevos peces y crustáceos basales del Namuriense (Carbonífero Superior) hallados cerca de Glasgow. Nature , 291 , 574-577
  13. Brett Roelofs, Milo Barham, Arthur J. Mory, Kate Trinajstics (enero de 2016). "Condrictios del Devónico tardío y Carbonífero temprano del Grupo Fairfield, Cuenca de Canning, Australia Occidental" . Palaeontologia Electronica . 19 (1): 1-28. doi : 10.26879/583 .{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  14. 1 2 3 4 ZANGERL, R., 1984. Sobre la anatomía microscópica y la posible función del complejo espinoso-"cepillo" de Stehacanthus (Elasmobranchii: Symmoriida). Journal of Vertebrate Paleontology , 4(3) , 372-378
  15. ROSEN, DE, FOREY, PL, GARDINER, BG y PATTERSON, C., 1981. Peces pulmonados, tetrápodos, paleontología y plesiomorfía. Boletín del Museo Americano de Historia Natural , 167 , 150-276
  16. LUND, R., 1984, en prensa
  17. LUND, R., 1967. Un análisis de los mecanismos de propulsión de los peces, con referencia a algunos actinopterigios fósiles. Annals of Carnegie Museum , 39(15) , 195-218
  18. 1 2 LUND, R., GREENFEST-ALLEN, E. y GROGAN, ED, 2012. Hábitat y diversidad de los peces de Bear Gulch: Vida en una bahía marina misisipiana de 318 millones de años. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology , 342-343 , 1-16
  19. WITZKE, BJ, 1990. Restricciones paleoclimáticas para las paleoaltitudes paleozoicas de Laurentia y Euroamérica. En: McKERROW, WS y SCOTESE, CR (eds.), Paleogeografía y biogeografía paleozoicas. Geological Society Memoirs , 12 , 57-73
  20. GUTHRIE, GE, 1985. Estratigrafía y ambiente deposicional del grupo Big Snow del Misisípico Superior, Cordillera Bridger, Montana. AAPG Bulletin , 69 , 5
  21. GROGAN, ED & LUND, R., 2002. El entorno geológico y biológico de la Caliza Bear Gulch (Misisípico de Montana, EE. UU.) y un modelo para su deposición. Geodiversitas , 24 , 295-315
  22. 1 2 GROGAN, ED, LUND, R. y GREENFEST-ALLEN, E., 2012. El origen y las relaciones de los primeros condrictios. En CARRIER, JC, MUSICK, JA y HEITHAUS, MR (eds.), Biología de los tiburones y sus parientes. CRC Press, EE. UU. , 1 , 3-29
  23. MAISEY, JG, 2009. El complejo espinoso-cepillo en los tiburones simoriiformes (Chondrichthyes: Symmoriiformes), con comentarios sobre la modularidad de la aleta dorsal. Journal of Vertebrate Paleontology , 29(1) , 14-24