Геликоприон -Helicoprion

Геликоприон
Временной диапазон: цисуральский - гваделупский 290–270  млн лет
Зуб Helicoprion whorl.jpg
FHPR L2003-2, зубчатый венец Helicoprion davisii из формации Phosphoria в Айдахо , штат Юта, Полевой дом естествознания.
Научная классификация е
Королевство: Animalia
Тип: Хордовые
Учебный класс: Chondrichthyes
Заказ: Eugeneodontida
Семья: Helicoprionidae
Род: Геликоприон
Карпинский , 1899 г.
Типовой вид
Геликоприон бессоновый
Карпинского, 1899 г.
Другие виды
  • H. davisii (Woodward, 1886), первоначально Edestus davisii
  • H. ergassaminon Bendix-Almgreen, 1966 г.
Синонимы
Синонимы H. davisii
  • H. ferrieri (Hay, 1907), первоначально Lissoprion ferrieri.
  • Х. jingmenense Чен, Чэн и Инь, 2007 г.
  • H. sierrensis Wheeler, 1939 год.
Синонимы H. bessonowi
  • H. nevadensis Уиллер, 1939 г.
Индетерминантные виды
  • Карпинский Г. Обручев, 1953 г.
  • H. mexicanus Mullerried, 1945 г.
  • H. svalis Siedlecki , 1970 г.

Геликоприон является потухшим родом из акульего -like eugeneodont рыбы. Почти все ископаемые образцы представляют собой расположенные по спирали группы зубов людей, называемые «зубными оборотами», которые при жизни были встроены в нижнюю челюсть. Как и у большинства вымерших хрящевых рыб , скелет в основном неизвестен. Ископаемые остатки геликоприона известны за период в 20 миллионов лет в течение пермского периода от артинского яруса цисуральского (ранняя пермь) до роадского яруса гваделупского (средняя пермь). Ближайшие из ныне живущих родственников Helicoprion (и других евгенеодонтов) - химеры , хотя их отношения очень далеки. Считается, что необычное расположение зубов было приспособлением к питанию добычей с мягким телом и, возможно, функционировало как механизм удаления оболочки для головоногих моллюсков с твердым телом,таких как наутилоиды и аммоноиды . В 2013 году систематическая ревизия Helicoprion с помощью морфометрического анализа зубных оборотов показала, что действительными являютсятолько H. davisii, H. bessonowi и H. ergassaminon , при этом некоторые из более крупных зубных оборотов являются отклонениями.

Окаменелости Helicoprion были обнаружены во всем мире, так как этот род известен из России , Западной Австралии , Китая , Казахстана , Японии , Лаоса , Норвегии , Канады , Мексики и США ( Айдахо , Невада , Вайоминг , Техас , Юта и Калифорния). ). Более 50% окаменелостей, относящихся к Helicoprion, представляют собой образцы H. davisii из формации Phosphoria в Айдахо. Еще 25% окаменелостей обнаружены на Уральских горах в России и принадлежат к виду H. bessonowi .

Описание

Схема скелета H. bessonowi (вверху) и восстановление жизни H. davisii (внизу)

Как и у других хондрихтианских рыб , у Helicoprion и других евгенеодонтов скелеты были сделаны из хряща. В результате все тело распалось, как только оно начало разлагаться, если только оно не сохранилось в исключительных обстоятельствах . Это может затруднить получение точных выводов о внешнем виде Геликоприона в целом . Однако о форме тела можно судить по посткраниальным останкам, известным у некоторых евгенеодонтов. Eugeneodonts с сохранившимся postcrania включает Pennsylvanian в триасовом -Возрасте caseodontoids Caseodus , Fadenia , и Romerodus .

Эти таксоны имеют веретеновидный (обтекаемый, торпедообразный) план тела с треугольными грудными плавниками . Есть один большой треугольный спинной плавник без шипа и высокий раздвоенный хвостовой плавник, который внешне выглядит гомоцеркальным (с двумя лопастями одинакового размера). Этот общий план тела характерен для активных хищных рыб в открытых водоемах, таких как тунец , рыба-меч и акулы- ламниды . У евгенеодонтов также отсутствуют тазовые и анальные плавники, и, судя по Ромероду , у них были бы широкие кили по бокам тела до хвостового плавника. У Fadenia было пять хорошо обнаженных жаберных щелей, возможно, с рудиментарной шестой жаброй. Нет никаких свидетельств наличия специальной жаберной корзины и мясистой оболочки у современных химероидов . Самые большие известные зубные обороты Helicoprion имели диаметр около 40 см. Основываясь на пропорциональном размере оборотов казеодонтоидных зубов, это может указывать на то, что особи Helicoprion могут достигать 5-8 метров (16,4-26,2 футов) в длину, что может соперничать с размером современных гигантских акул .

Мутовки зуба

Схема зубов внутри спирали

Почти все геликоприон образцы известны только из «зуба мутовок», которые состоят из десятков enameloid покрытых зубов , встроенных в общем логарифмической спирали -образного корня . Самый молодой и первый зуб в центре спирали, называемый «дугой ювенильного зуба», зазубрен , но все остальные зубы обычно имеют треугольную форму, сжатые с боков и часто зубчатые . Размер зуба увеличивается по мере удаления от центра спирали (абаксиальный), при этом самые большие зубы могут превышать 10 сантиметров в длину. Нижняя часть зубов образует выступы, которые покрываются черепицей ниже коронки предыдущего зуба. Самая нижняя часть корня под выступами эмалоидного зуба называется «стержнем» и лежит на хряще , вмещающем предыдущие обороты оборота. В полном обороте зуба крайняя часть спирали заканчивается удлиненным корнем, у которого отсутствуют средние и верхние части коронки зуба.

Хрящевой череп

Восстановление черепа геликоприон , на основе IMNH 37899

Очень редко встречаются экземпляры геликоприона, сохраняющие больше, чем мутовки зубов. Наиболее хорошо сохранившимся экземпляром Helicoprion является IMNH 37899 (также известный как «Айдахо 4»), относящийся к Helicoprion davisii . Он был обнаружен в Айдахо в 1950 году и был впервые описан в 1966 году Свендом Эриком Бендикс-Альмгрином. Переописание Тапанилы и его коллег в 2013 году сопровождалось компьютерной томографией для более детального выявления хрящевых остатков. КТ-сканирование выявило почти полный челюстной аппарат, шарнирно сочлененный в закрытом положении с сохранением трехмерности. Наряду с оборотом зуба в образце сохранены небные квадраты (образующие верхнюю челюсть), меккелевский хрящ (образующий нижнюю челюсть) и прочный лабиальный хрящ, фиксирующий оборот зуба. Все эти структуры состоят из призматического кальцинированного хряща, как у современных хондрихтиев. Образец не сохранил хондрокраниум , хрящевую структуру, в которой располагались бы мозг и органы чувств. Челюсти сильно сжаты с боков (узкие) по сравнению с живыми хондрихтианами, хотя это может, по крайней мере, частично быть артефактом посмертного сжатия.

Геликоприон имел аутодиастилическую подвеску челюсти , что означало, что внутренний край небной четвертичной кости был прочно прикреплен (но не слился) с хондрокраниумом в двух отдельных точках. Эти две точки прикрепления представляют собой куполообразный решетчатый отросток в передней части небно-квадратичной кости и фланцевидный базальный отросток в ее верхнем заднем углу. Аутодиастические челюсти распространены у ранних эухондроцефалов, хотя у современных животных их можно найти только у эмбриональных химероформ . Другой хорошо сохранившийся образец, USNM 22577 + 494391 («образец Свитвуда»), продемонстрировал, что внутренняя поверхность небно-квадратичной кости была покрыта многочисленными мелкими (~ 2 мм шириной) зубами. Небные четвертичные зубы были низкими и округлыми, образуя «мостовую», которая царапала оборот зуба. При осмотре сзади небно-квадратное тело образует парный челюстной сустав с меккелевским хрящом. Нет никаких доказательств сочленения между небно-квадратом и подъязычной челюстью .

Меккелевский хрящ имеет дополнительный выступ прямо перед суставом с небно-пятнистым отростком. Этот дополнительный процесс, уникальный для Геликоприона , вероятно, служил для ограничения смыкания челюсти, чтобы предотвратить прокалывание хондрокраниума завитком. Другой уникальной особенностью Helicoprion является то, что сохранившийся лабиальный хрящ образует синхондроз (сросшийся сустав) с верхней поверхностью меккелевского хряща . Этот сустав облегчается за счет длинной фасетки на верхнем крае меккелевского хряща. Губной хрящ обеспечивает боковую поддержку оборотной части зуба, расширяясь у корня каждого витка. Путем вклинивания в небно-квадратичную пасть при закрытом рту верхний край губного хряща помогает распределять силы, используемые для ограничения степени закрытия челюсти. Задняя часть губного хряща имеет чашевидную форму, защищая развивающийся корень последней и самой молодой оболочки.

Весы

Зубовидные чешуйки хондриктиана, известные как одонтоды , были обнаружены в связи с останками H. bessonowi в Казахстане. Они в целом похожи на чешуйки других евгенеодонтов, таких как Sarcoprion и Ornithoprion . Чаши имеют колпачковидное основание с вогнутой нижней поверхностью. Коронки конические, покрыты продольными зубчатыми гребнями. Чешуйки могут быть монодонтодами (с одной коронкой на основание) или полиодонтодами (с пучком из нескольких коронок в результате слияния нескольких зубцов в более крупную структуру). По сравнению с другими евгенеодонтами чешуя Helicoprion более остроконечная.

Палеобиология

Поперечный разрез челюсти Геликоприона . Внутренние обороты мутовки не показаны.

Необычный зубчатый оборот и отсутствие износа зубов у Helicoprion предполагают диету из мягкой добычи, так как добыча с твердым панцирем просто выскользнет изо рта. Из-за узкой челюсти всасывающее кормление вряд ли будет эффективным, и считается, что геликоприон был кормушкой для укусов . Биомеханическое моделирование Рамзи и соавт . (2015) предполагают, что зубы в обороте имели разные функции в зависимости от того, где они находились в спирали. Передние зубы служили для захвата и втягивания добычи дальше в рот, в то время как средние зубы копья и задние зубы служили для прокалывания и продвижения добычи дальше в глотку, при этом жертва зажата между мутовкой и двумя половинами небного квадрата. Губной хрящ служил опорой и опорой для оборотов.

Движение челюсти Геликоприона, по Рамзи и его коллегам (2015)

Геликоприон мог начаться с большого зазора во время первоначального захвата добычи, за которым следовали более мелкие циклы открытия и закрытия челюстей для дальнейшего переноса добычи в рот, как это делают современные акулы, кормящиеся укусом. В то время как современные акулы качают головой из стороны в сторону, чтобы облегчить распиливание и резку своей добычи, зубы геликоприона , вероятно, будут еще больше резать добычу во время раскрытия челюсти из-за дугообразного пути передних зубов, подобного рубящему движению. ножа. Геликоприон, вероятно, использовал серию быстрых и мощных закрытий челюстей, чтобы сначала захватить и протолкнуть добычу глубже в ротовую полость, а затем циклически открывать и закрывать челюсти для облегчения пропиливания добычи.

Рамзи и его коллеги также предположили, что мутовка могла служить эффективным механизмом для очистки головоногих моллюсков с твердой оболочкой, таких как аммоноидеи и наутилоиды , которых было много в раннем пермском океане. Если головоногого моллюска с твердым панцирем укусили лоб в лоб, вполне возможно, что он мог служить для того, чтобы вытащить мягкое тело из панциря в рот. Во время смыкания челюсти небные квадраты и оборотные части зуба объединились, чтобы сформировать трехточечную систему, эквивалентную установке перевернутого трехточечного теста на изгиб . Эта система была эффективна для улавливания и удержания мягких частей для повышения эффективности резки и обеспечения защиты от добычи с твердым панцирем. В трех точках контакта расчетная сила укуса составляет от 1192 до 2391 Ньютон , с расчетным напряжением укуса от 397 до 797 миллионов Н / м 2 во время первоначального контакта с добычей. Эта большая сила укуса, возможно, позволила Helicoprion расширить свой рацион позвоночных животных , поскольку его челюстной аппарат был более чем способен прорезать скелетные элементы небронированных костистых рыб и других хондрихтиев.

Классификация

Данные о черепе из IMNH 37899 выявляют несколько характеристик, таких как аутодиастилическая подвеска челюсти без интегрированной подъязычной кости, что подтверждает размещение Helicoprion в хондрихтийской подгруппе Euchondrocephali . В отличие от сестринской группы Elasmobranchii (содержащей настоящих акул, скатов и родственников), евхондроцефалы - это прежде всего вымершая группа. Живые представители Euchondrocephali представлены исключительно отрядом Chimaeriformes в подклассе Holocephali . Химеры, широко известные как химеры или крысиные рыбки, представляют собой небольшую специализированную группу редких глубоководных хрящевых рыб. Связь между геликоприоном и живыми химерами очень далека, но ранее подозревались на основании деталей анатомии его зубов.

Более конкретно, Helicoprion можно охарактеризовать как члена Eugeneodontida , отряда акулоподобных евхондроцефалов, которые жили от девонского до триасового периода. У евгенеодонтов простые аутодиастические черепа с уменьшенными краевыми зубными рядами и увеличенными мутовками пластинчатых симфизиальных зубов на средней линии челюсти. В пределах Eugeneodontida Helicoprion помещается в Edestoidea , группу евгенеодонтов с особенно высокими и наклонными симфизическими зубами. Члены Edestoidea делятся на две семьи в зависимости от стиля зубных рядов. У одного семейства, Edestidae , относительно короткие зубные пластинки с наклоненными назад корнями.

Другое семейство, которое содержит Helicoprion , иногда называют Agassizodontidae, на основе рода Agassizodus . Однако другие авторы предпочитают семейное название Helicoprionidae , которое впервые было использовано за 70 лет до Agassizodontidae. Геликоприониды (или агассизодонтиды) имеют большие, поддерживаемые хрящом мутовки с сильно изогнутой формой. Геликоприониды не теряют зубы; вместо этого их зубные обороты постоянно добавляют новые зубы с наклоненными вперед основаниями на вершине оборота. Поскольку большинство евгенеодонтов основано на фрагментарных остатках зубов, конкретные филогенетические отношения внутри группы остаются неясными.

История и виды

Три вида Helicoprion в настоящее время считаются действительными с помощью морфометрических анализов, различающихся пропорциями верхнего, среднего и нижнего отделов коронки зуба. Эти различия проявляются только у взрослых людей после 85-го зуба спирали.

H. davisii и синонимы

Первым описанным экземпляром Helicoprion был WAMAG 9080, 15-зубчатый фрагмент завитка зуба, найденный вдоль притока реки Гаскойн в Западной Австралии . Генри Вудворд описал окаменелость в 1886 году и назвал ее видом Edestus davisii в честь человека, который ее обнаружил. Назвав H. bessonowi в 1899 г., Александр Карпинский передал E. davisii в Helicoprion . В 1902 году Чарльз Р. Истман отнес H. davisii к своему новому роду Campyloprion , но это предложение никогда не получило широкого признания. Идентификация Карпинским Edestus davisii как разновидности Helicoprion в конечном итоге будет поддержана Куртом Тейхертом , описавшим еще несколько полных зубных оборотов из формации Вандаги в Западной Австралии в конце 1930-х годов.

IMNH 37899 ("Айдахо 4"), мутовка Helicoprion davisii (= H. ferrieri ) из формации Phosphoria, и единственный экземпляр в этом роде с сохранившимися мягкими тканями.

В 1907 и 1909, Оливер Перри Ай описал новый род и вид eugeneodont, Lissoprion Ferrieri , из многочисленных ископаемых найдены в фосфатном богатых Фосфория формирования на границе между Айдахо и Вайоминг . Он также назвал H. davisii своим новым родом и видом. Однако Карпинский еще раз разделил эти два вида и перенес их в Helicoprion в 1911 году. Первоначально H. ferrieri была дифференцирована с использованием показателей угла и высоты зуба, но Тапанила и Прюитт (2013) сочли эти характеристики внутривидовыми. В результате, они переназначены H. Ferrieri как младший синоним из H. davisii . За пределами формации Phosphoria образцы H. davisii также были обнаружены в Мексике , Техасе и Канаде ( Нунавуте и Альберте ). H. davisii характеризуется высокими и широко расставленными оборотами зубов, которые с возрастом становятся более выраженными. Зубы также заметно выгнуты вперед.

FMNH PF 74455, зубчатый венец H. davisii (= H. ferrieri ), обнаруженный в Стеклянных горах в Техасе.

В публикации 1939 года Гарри Э. Уиллер описал два новых вида Helicoprion из Калифорнии и Невады . Один из них, геликоприон sierrensis, был описан из образца (UNMMPC 1002) обнаружил в ледниковых моренных отложений в Восточной Калифорнии, вероятно , происходящий из свиты Гудхью . Тапанила и Прюитт определили, что различительный диапазон стволов H. sierrensis находится в пределах вариации, обнаруженной у H. davisii .

H. jingmenense был описан в 2007 г. на основе почти полного витка зуба (YIGM V 25147) с более чем четырьмя витками на детали и аналогичной пластине. Он был обнаружен во время строительства дороги , проходящих через Нижнепермское формирование Йся из Хубэх провинций Китая. Экземпляр очень похож на H. ferrieri и H. bessonowi , хотя он отличается от первого наличием зубцов с более широким режущим лезвием и более коротким составным корнем, а от последнего отличается наличием менее 39 зубцов на оборот. Тапанила и Прюитт утверждали, что образец был частично закрыт окружающей матрицей, что привело к заниженной оценке высоты зуба. Учитывая внутривидовую изменчивость, они синонимизировали его с H. davisii .

H. bessonowi и синонимы

Отливка экземпляра ЦНИГР 1/1865, хорошо сохранившейся мутовки зуба Helicoprion bessonowi с Уральских гор.

Helicoprion bessonowi впервые был описан в монографии Александра Карпинского 1899 года. Хотя это был не первый описанный вид Helicoprion , он был первым известным по целым оборотам зуба, демонстрируя, что Helicoprion отличался от Edestus . В результате H. bessonowi служит типовым видом для Helicoprion . H. bessonowi в основном основан на ряде образцов из известняков артинского возраста из свиты Дивья на Урале в России . H. bessonowi образцы также известны из свиты Tanukihara из Японии и Артинский возраст слоев в Казахстане . Его можно отличить от других видов Helicoprion по короткому и узко расположенному обороту зуба, направленным назад вершинам зубов, тупо наклоненным основаниям зубов и постоянно узкому валу оборота.

Восстановление жизни H. bessonowi

Один из двух геликоприоных видов описана Wheeler в 1939 году, Х. nevadensis , основано на одной частичных ископаемых найдено в Nevadan шахты по Элберту А. Стюарту в 1929 г. Этого ископаемое, UNMMPC 1001, был потеряна. Сообщалось, что он произошел из отложений Рочестер Трахит, которые, по мнению Уиллера, имеют артинский возраст. Однако на самом деле Рочестерский трахит относится к триасу, а H. nevadensis, вероятно, не возникла в Рочестерском трахите, что делает его истинный возраст неизвестным. Уилер дифференцировал H. nevadensis от H. bessonowi по типу расширения оборотов и высоте зуба, но Лейф Тапанила и Джесси Пруитт в 2013 году показали, что они соответствуют H. bessonowi на стадии развития, которую представляет образец.

На основе отдельных зубов и частичных оборотов, найденных на острове Шпицберген , Норвегия , H. svalis был описан Станиславом Седлецким в 1970 году. Типовой образец, очень большой оборот с номером экземпляра PMO A-33961, был отмечен своими узкими зубцами, которые видимо не контактируют друг с другом. Однако, по мнению Тапанилы и Прюитта, это, по-видимому, является следствием того, что сохранилась только центральная часть зубов. Поскольку ствол оборота частично скрыт, H. svalis нельзя однозначно отнести к H. bessonowi , но он во многом приближается к последнему виду по своим пропорциям. Имея максимальную высоту витка 72 мм (2,8 дюйма ), H. svalis по размеру аналогичен самому большому H. bessonowi , максимальная высота витка которого составляет 76 мм (3,0 дюйма ).

Х. эргассаминон

IMNH 30900, зубная мутовка Helicoprion ergassaminon из шахты Гей в округе Бингем, штат Айдахо .

Как и H. davisii, Helicoprion ergassaminon известен из формации Phosphoria в Айдахо. Однако это сравнительно реже. Х. эргассимон был назван и подробно описан в монографии 1966 года Свендом Эриком Бендикс-Альмгрином. На голотипе («Айдахо 5»), ныне утерянном, имелись следы поломки и износа, свидетельствующие о его использовании в кормлении. H. ergassimon также представлен несколькими другими образцами из свиты Phosphoria, хотя ни на одном из них нет следов износа. Этот вид занимает промежуточное положение между двумя контрастирующими формами, представленными H. bessonowi и H. davisii , с высокими, но узко расположенными зубами. Его зубы также слегка изогнутые, с тупоугольными основаниями зубов.

Другой материал

Несколько крупных оборотов трудно отнести к какой-либо конкретной видовой группе, в том числе и к H. svalis . IMNH 14095, экземпляр из Айдахо, похоже, похож на H. bessonowi , но имеет уникальные фланцевидные края на вершинах зубов. IMNH 49382, также из Айдахо, имеет самый большой известный диаметр оборота - 56 мм (2,2 дюйма) для самого внешнего оборота (единственный сохранившийся), но он сохранился не полностью и все еще частично погребен. H. mexicanus , названный FKG Müllerreid в 1945 году, предположительно отличался зубным орнаментом. Его голотип в настоящее время отсутствует, хотя его морфология аналогична морфологии IMNH 49382. Из-за отсутствия другого материала в настоящее время это nomen dubium . Владимир Обручев описал H. karpinskii по двум зубам в 1953 году. Он не привел никаких отличительных признаков для этого вида, поэтому его следует рассматривать как nomen nudum . Различные другие неопределенные экземпляры Helicoprion были описаны в Канаде, Японии, Лаосе , Айдахо, Юте, Вайоминге и Неваде.

В 1922 г. Карпинский назвал новый вид Helicoprion , H. ivanovi , из гжельских ( позднекаменноугольных ) отложений под Москвой . Однако впоследствии этот вид был удален из Helicoprion и помещен в качестве второго вида родственного евгенеодонта Campyloprion .

Исторические реконструкции

Самые ранние реконструкции

Гипотеза Александра Карпинского 1899 г. о расположении оборотной части зуба на H. bessonowi .

Гипотезы для размещения и идентичности геликоприон зуба оборотов «s были спорными с момента он был обнаружен. Вудворд (1886), который отнес первые известные окаменелости Helicoprion к Edestus , обсудил различные гипотезы относительно природы окаменелостей Edestus . Джозеф Лейди , который первоначально описал Edestus vorax , утверждал, что они представляют собой челюсти «плагиостомической» (хондрихтианской) рыбы. Уильям Дэвис согласился, в частности сравнив его с челюстями Janassa bituminosa , пермского петалодонта . С другой стороны, Дж. С. Ньюберри предположил, что окаменелости, похожие на челюсти, были защитными шипами рыбы, похожей на струнную ленту. В конце концов Вудворд остановился на доводе Э.Д. Коупа о том, что они представляют собой шипы грудных плавников рыб, похожих на « Pelecopterus » (теперь известную как Protosphyraena ).

В монографии Карпинского 1899 года о Helicoprion отмечалось, что причудливая природа зубного оборота затрудняет получение точных выводов о его функции. Он предварительно предположил, что она сворачивалась из верхней челюсти для защиты или нападения. Это было оправдано сравнением с лезвиями верхних зубов Edestus , которые к 1899 году были переоценены как структуры, принадлежащие челюсти.

Споры по поводу идентичности зубного оборота Helicoprion были многочисленны в годы, последовавшие за монографией Карпинского. В 1900 году публикацию рецензировал Чарльз Истман, который оценил статью в целом, но высмеял набросок предполагаемого жизненного положения мутовки. Хотя Истман признал, что зубы мутовки были очень похожи на зубы других хондрихтиан, он все же поддержал идею о том, что мутовка могла быть защитной структурой, встроенной в тело животного, а не во рту. Вскоре после своей оригинальной монографии Карпинский опубликовал аргумент о том, что завиток представляет собой закрученный, покрытый щитком хвост, похожий на хвост Гиппокампа ( морских коньков ). Это предложение сразу же подверглось критике со стороны различных исследователей. Э. Ван ден Брок отметил хрупкость конструкции и утверждал, что она была наиболее хорошо защищена в качестве парного устройства для кормления в щеке животного. А.С. Вудворд (не связанный с Генри Вудвордом) последовал этому предположению, выдвинув гипотезу о том, что каждый оборот представляет собой батарею зубов гигантской акулы. Г. Симоенс проиллюстрировал различные предложения Карпинского и использовал гистологические данные, чтобы категорически утверждать, что завитки были зубчатыми структурами, помещенными во рту. В 1911 году Карпинский проиллюстрировал мутовки как составные части спинных плавников. Реконструкции, подобные реконструкциям Карпинского (1899), были обычным явлением в российских публикациях еще в 2001 году.

Поздние реконструкции

Устаревшая иллюстрация H. bessonowi с черепом на основе рисунка, опубликованного Жанвье (1996).

К середине 20 века мутовку зуба было принято считать расположенной в нижней челюсти животного. Хотя эта общая позиция была заподозрена почти сразу после выхода монографии Карпинского, она не была проиллюстрирована как таковая до середины 1900-х годов. Примерно в то время художник, известный как «Ф. Джон», изобразил Геликоприона в наборе коллекционных карточек « Tiere der Urwelt ». Их реконструкция представила оборот зуба как внешнюю структуру, сворачивающуюся вниз от нижней челюсти животного. Подобные нисходящие реконструкции также были созданы современными палеонтологами и художниками, такими как Джон А. Лонг , Тодд Маршалл и Карен Карр . Пригодность оборота зуба в этом типе реконструкции была сделана на основании данных о рыбах-пилах , которые выводят из строя добычу с помощью боковых ударов своей покрытой зубцами морды.

Информация о положении eugeneodont оборотами зуба была подкреплена двумя основными публикациями в 1966 году первым был описание Райнера Zangerl о новом каменноугольном eugeneodont, Ornithoprion . У этого таксона был высокоспециализированный череп с мелким зубным оборотом в симфизиальном положении, т. Е. На средней линии основания нижней челюсти. Хотя череп материал был также сообщалось Sarcoprion и Fadenia в то время, Ornithoprion был первым eugeneodont , чтобы его череп описан подробно.

Другой публикацией была монография Бендикс-Альмгрина о геликоприоне . Его исследования переосмыслили зубной оборот как симфизную структуру, зажатую между мекелевыми хрящами, которые были разделены щелью спереди. Пара хрящевых петель, симфизная криста, по-видимому, развивается как парное продолжение симфиза челюсти, где мекелевы хрящи встречаются в задней части челюсти. Каждая петля изгибается вверх, а затем загибается внутрь, проходя через корень мутовки зуба. Самые большие и самые молодые зубы образуются у симфиза около задней части челюсти. Со временем они перемещаются вдоль симфизарного гребня, спиралевидно продвигаясь вперед, затем вниз и внутрь. Зубы собираются в спиралевидную структуру, которая располагается внутри полости, определяемой симфизарной кристой. Боковой и нижний края оборотной части зуба при жизни были бы закрыты кожей. По словам Бендикса-Альмгрина, наиболее вероятное использование мутовок зуба было в качестве инструмента для разрыва и разрезания добычи против верхней челюсти.

В книге 1994 года « Планета Океан: История жизни, моря и танцев под летописью окаменелостей» автор Брэд Матсен и художник Рэй Тролль описывают и изображают реконструкцию, основанную на информации, полученной Бендикс-Алмгрин (1966). Они предположили, что на верхней челюсти животного не было зубов, за исключением дробящих зубов, которыми можно было бы разрезать мутовку. Эти двое предполагали, что у живого животного будет длинный и очень узкий череп, создающий длинный нос, похожий на современную акулу - гоблина . Учебник Филиппа Жанвье 1996 года представил аналогичную реконструкцию, хотя и с острыми зубами в передней части верхней челюсти и рядами низко ломающихся зубов в задней части челюсти.

В 2008 году Мэри Пэрриш создала новую реконструкцию отреставрированного Ocean Hall в Смитсоновском музее естественной истории . Реконструкция Пэрриша, разработанная под руководством Роберта Парди , Виктора Спрингера и Мэтта Каррано , помещает завиток глубже в горло. Эта гипотеза была подтверждена аргументом о том, что на зубах якобы не было следов износа, и предположением, что завиток создавал бы вызывающую сопротивление выпуклость на подбородке животного, если бы находился в симфизиальном положении. Они представляли себе оборотную часть зуба как структуру, образованную зубчиками горла и предназначенную для облегчения глотания. Это могло бы гипотетически свести на нет недостатки, которые возникнет в результате заворота зуба, если он будет расположен дальше вперед в челюсти. Эту реконструкцию критиковали за чрезмерно сложную и потенциально неэффективную конструкцию такой конструкции, если она использовалась исключительно для облегчения глотания.

Лебедев (2009) нашел больше поддержки реконструкции, подобной реконструкциям Бендикса-Альмгрина (1966) и Тролля (1994). Обнаруженный в Казахстане оборот зуба сохранил радиальные царапины; мутовка также была обнаружена около нескольких широких бугристых зубов, похожих на таковые у предполагаемого казеодонтоида Campodus . Реконструкция Лебедева представила защищенный хрящом оборот зуба в симфизиальном положении в передней части длинной нижней челюсти. Когда рот был закрыт, оборот зуба помещался в глубокий продольный карман на верхней челюсти. Как карман на верхней челюсти, так и края нижней челюсти должны были быть выстланы густыми рядами зубов, подобных Campodus . Это было похоже на ситуацию, описанную у родственных геликоприонидов, таких как Sarcoprion и Agassizodus . Что касается экологии Helicoprion , его сравнивали с современными китообразными, такими как Physeter ( кашалот ), Kogia ( карликовые и карликовые кашалоты ), Grampus ( дельфин Риссо ) и Ziphius ( клювый кит Кювье ). У этих млекопитающих, поедающих рыбу и кальмаров, уменьшенные зубы, часто ограничиваются кончиком нижней челюсти. Реконструкция Лебедева приближается к современным взглядам на анатомию Helicoprion , хотя гипотетическая длинная челюсть и боковые зубные ряды, подобные Campodus , были вытеснены данными компьютерной томографии.

использованная литература

внешние ссылки