Tullimonstrum -Tullimonstrum

Tullimonstrum
Zakres czasowy: Środkowa Pensylwania
Tullimonstrum NT small.jpg
Rekonstrukcja życia potwora Tully
na podstawie McCoy et al. 2016
Klasyfikacja naukowa mi
Królestwo: Animalia
Klad : Bilateria
Rodzaj: Tullimonstrum
Richardson, 1966
Rodzaj gatunku
Gregarium Tullimonstrum
Richardson, 1966

Tullimonstrum , potocznie znany jako potwór Tully lub czasami potwór Tully , to wymarły rodzaj dwustronnie miękkiego ciała, który żył w płytkich tropikalnych wodach przybrzeżnych błotnistych estuariów w okresie geologicznym Pensylwanii , około 300 milionów lat temu. Znany jest pojedynczy gatunek, T. gregarium . Przykłady Tullimonstrum zostały znalezione tylko w pokładach kopalnych Mazon Creek w Illinois w Stanach Zjednoczonych. Jego klasyfikacja była przedmiotem kontrowersji, a interpretacje skamieniałości porównywały ją do mięczaków , stawonogów , konodontów , robaków i kręgowców .

Opis

Rekonstrukcja życia T. gregarium jako kręgowca na podstawie badań McCoy et al. 2016

Tullimonstrum prawdopodobnie osiągnął długość do 35 centymetrów (14 cali); najmniejsze osobniki mają około 8 cm (3,1 cala) długości.

Tullimonstrum miał parę pionowych płetw brzusznych (choć wierność zachowania skamieniałości jego miękkiego ciała utrudnia to określenie) umieszczonych na końcu jego ciała i zazwyczaj posiadał długą trąbkę z maksymalnie ośmioma małymi ostrymi zębami na każda „szczęka”, za pomocą której mogła aktywnie poszukiwać małych stworzeń i jadalnych odpadków w mulistym dnie. Stanowiła część społeczności ekologicznej reprezentowanej w niezwykle bogatej grupie organizmów o miękkich ciałach znalezionych w zbiorowisku zwanym skamieniałościami Mazon Creek z ich stanowiska w Grundy County w stanie Illinois .

Brak twardej części w skamielinach sugeruje, że zwierzę nie posiadało organów składających się z kości, chityny lub węglanu wapnia. Istnieją dowody na seryjnie powtarzające się struktury wewnętrzne. Jego głowa jest słabo zróżnicowana. Struktura w kształcie poprzecznej belki, która była albo grzbietowa albo brzuszna, kończy się dwoma okrągłymi organami, które są związane z ciemnym materiałem, który został zidentyfikowany jako melanosomy (zawierające barwnik melaninę ). Ich forma i struktura przywodzi na myśl oko typu kamery. Tullimonstrum posiadał struktury, które zostały zinterpretowane jako skrzela i ewentualnie strunę grzbietową lub szczątkowy rdzeń kręgowy .

Historia odkrycia

Skamieniałość T. gregarium (część i odpowiednik)

Amatorski kolekcjoner Francis Tully znalazł pierwszą z tych skamieniałości w 1955 roku w złożu znanym jako formacja Mazon Creek. Zabrał dziwne stworzenie z Muzeum Historii Naturalnej w Chicago , ale paleontolodzy były zakłopotany, co do których gromada Tullimonstrum należał. Gatunek Tullimonstrum gregarium ("pospolity potwór Tully"), jak później nazwano te skamieliny, wziął nazwę rodzajową od Tully, podczas gdy nazwa gatunkowa, gregarium , oznacza "powszechny" i odzwierciedla jego obfitość. Termin monstrum („potwór”) odnosi się do dziwacznego wyglądu stworzenia i dziwnego planu ciała .

Skamielina pozostała „zagadką”, a interpretacje porównywały ją do robaka, mięczaka , stawonoga , konodonta lub kręgowca . Ponieważ wydawało się, że nie ma cech dobrze znanej współczesnej gromady, spekulowano, że jest ona przedstawicielem grupy pędów jednej z wielu gromad robaków, które są dziś słabo reprezentowane. Odnotowano podobieństwa do kambryjskich organizmów kopalnych. Chen i in. zasugerował podobieństwa do Vetustovermis planus . Inni wskazywali na ogólne podobieństwo między Tullimonstrum i Opabinia regalis , chociaż Cave i in. zauważył, że są zbyt odmienne morfologicznie, aby mogły być spokrewnione.

Klasyfikacja

Argumenty przemawiające za powinowactwem kręgowców

W 2016 roku badanie morfologiczne wykazało , że Tullimonstrum mógł być kręgowcem podstawowym , a tym samym członkiem gromady Chordata , a jedno badanie sugeruje , że Tullimonstrum może być blisko spokrewniony ze współczesnymi minogami . Powinowactwo to przypisywano na podstawie wyraźnych chrząstek arcualia, płetwy grzbietowej i asymetrycznej płetwy ogonowej , zębów keratynowych , pojedynczego nozdrza i chrząstek wierzchnich, jak u minoga. McCoy i in. podniósł możliwość, że Tullimonstrum należy do rodowej grupy minoga , ale ma również wiele cech niespotykanych u cyklostomów ( minogi i śluzice ). Drugie badanie wykazało dalsze dowody na to, że Tullimonstrum był kręgowcem pnia: oko podobne do kamery, z zachowanymi soczewkami i obecnością cylindrycznych i sferoidalnych melanosomów w oku ułożonych w wyraźne warstwy. Te pigmenty oczne i ich unikalną strukturę zinterpretowano jako nabłonek barwnikowy siatkówki (RPE), co po raz pierwszy wskazuje, że narządy poprzeczne rzeczywiście były oczami. Ponadto Clements i in. potwierdzono chemicznie obecność melaniny kopalnej w przeciwieństwie do ommochromów czy pteryn (pigmentów ocznych stosowanych przez wiele grup bezkręgowców). Chociaż pigmenty oczu wielu grup bezkręgowców zostały słabo zbadane, istnieją mocne dowody na to, że podwójna morfologia melanosomów i obecność RPE jest unikalną cechą kręgowców.

W 2020 roku McCoy i współpracownicy wykorzystali spektroskopię Ramana do identyfikacji wiązań molekularnych obecnych w materiale organicznym zakonserwowanym za pomocą Tullimonstrum . Na podstawie próbek z wielu punktów ciała zidentyfikowali materiał organiczny jako reprezentujący białka i produkty ich rozpadu (jak widać u kręgowców) w przeciwieństwie do chityny opartej na polisacharydach (jak widać u stawonogów), potwierdzając interpretację, że Tullimonstrum jest kręgowcem.

Argumenty przemawiające za powinowactwem do innych kręgowców

Rekonstrukcja życia przedstawiająca T. gregarium jako bezkręgowiec

Badanie z 2017 roku odrzuciło powyższe wnioski. Po pierwsze, zauważono, że nawet obecność dwóch typów melanosomów jest zmienna wśród kręgowców; śluzice nie mają ich w ogóle, a istniejące rekiny, a także wymarłe formy znalezione w rejonie Mazon Creek, takie jak Bandringa , mają tylko melanosomy sferoidalne. Dodatkowo domniemana struna grzbietowa rozciąga się przed poziomem oczu, co nie ma miejsca u żadnego innego kręgowca; nawet jeśli był to struna grzbietowa, obecność struny grzbietowej nie ogranicza się również do kręgowców. Dalsza krytyka została skierowana w kierunku identyfikacji bloków ciała różnie jako torebek skrzelowych i bloków mięśniowych ( miomerów ), pomimo braku zróżnicowania w budowie tych bloków. U kręgowców miomery są również cieńsze i rozciągają się na całej długości ciała, zamiast zatrzymywać się tuż przed głową. Tymczasem woreczki skrzelowe minoga są sparowanymi przedłużeniami, a nie strukturami segmentowymi i są zwykle osadzone w złożonym szkielecie skrzelowym, co nie ma miejsca w Tullimonstrum .

Za równie problematyczne uznano inne identyfikacje struktur tkanek miękkich. Rzekomy mózg nie ma powiązanej tkanki nerwowej i nie jest połączony z oczami, a wątroba znajdowała się pod skrzelami, w przeciwieństwie do innych kręgowców. „Usta” z przodu trąbki zostały opisane jako posiadające wyraźne rzędy zębów przypominające gnatostomy, mimo że minogi mają „pola zębów” na wewnętrznej stronie jamy ustnej. Wymagałoby to zbieżnej reewolucji chwytających szczęk. Dodatkowo, cienka i przegubowa trąbka jest niezgodna z rolą w karmieniu trykami lub ssącym, które jest metodą karmienia typową dla kręgowców na otwartych wodach; woreczki skrzelowe dodatkowo utrudniałyby przepływ wody.

W badaniu zauważono, że u anomalokarydów obecne są również szypułkowane oczy, płetwy ogonowe i mózgi , a Opabinia również ma podobną trąbkę. Chociaż powinowactwo stawonogów zostało odrzucone przy założeniu, że inne stawonogi z Mazon Creek są zachowane w trzech wymiarach z karbonizacją egzoszkieletu, w rzeczywistości tak nie jest. Chociaż stawonogi nie mają melanosomów kręgowców, niektóre mają zbieżnie wyewoluowane sferoidalne komórki oka, które mogą być zachowane w podobny sposób; jednak te pigmenty (ommochromy i pteryny) mają unikalne sygnatury chemiczne, których nie znaleziono w oczach Tullimonstrum . Sallen i in. zasugerował również, że mięczaki zbieżnie wyewoluowały złożone, przypominające aparat oczy, zawierające melanosomy, ale nie zauważył, że żadne znane mięczaki nie mają podwójnej morfologii melanosomów. Dalsze podobieństwa (takie jak płatek mózgu, pasma mięśniowe, płetwa ogonowa, trąba i „zęby”) mogą wspierać możliwe powinowactwa mięczaków. Nawet jeśli oko Tullimonstrum jest homologiczne z kręgowcami, może to być osłonica (której larwy mają zabarwione oczy i płetwy ogonowe), lancet lub żołądź (oba mają otwory skrzelowe i strunę grzbietową ) lub vetulikolian .

Paleoekologia

Tullimonstrum był prawdopodobnie swobodnie pływającym drapieżnikiem, który mieszkał w otwartych wodach morskich i był czasami myty do położenia przybrzeżnego, w którym się zachował.

Tafonomia

Skamieniałości w Museo Civico di Storia Naturale di Milano . Ten okaz wyraźnie pokazuje strukturę paska ocznego.

Formacja skamieniałości Mazon Creek jest niezwykła. Kiedy stworzenia zginęły, zostały szybko zakopane w mulistym obozie. Te bakterie , które rozpoczęły się w celu rozłożenia resztek roślin i zwierząt w błocie wytwarza dwutlenek węgla w osadach wokół pozostałości. Węglan połączył się z żelazem z wód gruntowych wokół szczątków, tworząc inkrustowane guzki syderytu . Organizm został pochowany, co opóźniło rozkład i pozwoliło na zachowanie wrażenia organizmu. Mechanizmy konserwacji w Zatoce Mazon są słabo poznane.

Połączenie szybkiego pochówku i szybkiego tworzenia syderytu zaowocowało doskonałym zachowaniem wielu zwierząt i roślin pogrzebanych w błocie. W rezultacie skamieliny Mazon Creek są jednym z największych na świecie Lagerstätten , czyli skoncentrowanych zespołów skamielin. Gwałtowny pochówek i kompresja często powodowały, że zwłoki Tullimonstrum składały się i zginały jak inne zwierzęta z Mazon Creek.

Trąba rzadko jest zachowana w całości; jest kompletny w około 3% okazów. Jednak jakaś część narządu jest zachowana w około 50% przypadków.

W kulturze popularnej

Dowcip z lat 1966-68 ogłoszony przez paleontologa Bryana Pattersona sugerował, że współczesnych przedstawicieli można znaleźć w odległych jeziorach Kenii, znanych pod lokalną nazwą „Ekurut Loedonkakini”. Te „tańczące robaki Turkany ” mogły podobno zabić człowieka ugryzieniem, wytworzyły jakiś rodzaj mleka i były znane nawet dzieciom w wieku szkolnym. Patterson miał kilka listów wysłanych z Kenii pod różnymi pseudonimami do Eugene'a Richardsona, kustosza skamieniałości bezkręgowców w Field Museum . Patterson był wcześniej kustoszem muzeum paleontologii kręgowców i zatrzymał tam wspólnika, który był świadomy tego dowcipu (i nie pozwalał mu posunąć się za daleko). Planowana wyprawa została odwołana po ujawnieniu oszustwa w dobrodusznym liście bożonarodzeniowym. Richardson później opowiedział tę historię i opublikował oryginalne listy, wiersze i sfałszowane zdjęcia w książce pod pseudonimem E. Scumas Rory.

W 1989 r. gregarium Tullimonstrum zostało oficjalnie uznane za skamieniałość stanu Illinois. Jego grafika znajduje się na pojazdach wypożyczonych przez U-Haul ze stanu.

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki