Studiu: Acești cefalopode străvechi cu coajă dreaptă trăiau viața verticală

Studiu: Acești cefalopode străvechi cu coajă dreaptă trăiau viața verticală
Baculites compressus . Un nou studiu dezvăluie că probabil că au trăit un stil de viață orientat vertical.”/>
Mărește / Reconstituirea ortoconului amonoid Baculitele comprimă. Un nou studiu dezvăluie că probabil că au trăit un stil de viață orientat vertical.

David Peterman

Înregistrările fosile sunt pline de rămășițe fosilizate de amonoizi cu coajă spirală, ale căror forme amintesc de coarnele berbecilor. Dar a existat un alt tip de amonoid cu cochilii lungi, drepte, desfăcute, cunoscute sub numele de ortoconi, care au înflorit în special în timpul Paleozoicului timpuriu. Reconstrucțiile anterioare au descris aceste creaturi ca fiind înotători orizontale, asemănătoare cu calmarul de astăzi.

Dar o nouă investigație care a implicat aruncarea modelelor imprimate 3D în rezervoare de apă dezvăluie că majoritatea speciilor de ortoconi nu ar fi putut să înoate bine pe orizontală. În schimb, creaturile au condus probabil un stil de viață orientat vertical, mișcându-se pe îndelete în sus și în jos prin coloana de apă pentru a vâna și, uneori, executând eschivuri rapide în sus, după cum este necesar, pentru a evita prădătorii, potrivit unui articol recent publicat în jurnalul PeerJ.

Co-autori David Peterman și Kathleen Ritterbush sunt paleontologi la Universitatea din Utah. Ei au dezvoltat anterior modele digitale de amonoizi cu cochilii spiralate pentru a investiga evoluția și stilul de viață al acestor creaturi. De data aceasta, și-au îndreptat atenția către o specie de cefalopode ortocone (Baculitele comprimă) care a trăit în perioada Cretacică. Autorii au emis ipoteza că trebuie să existe un beneficiu adaptiv pentru a avea o înveliș drept, deoarece învelișul spiralat al amonoizilor ortoconici a evoluat de mai multe ori în linii diferite găsite în înregistrarea fosilelor.

Există sute de genuri de ortocone. Se știu puține despre caracteristicile corpului lor moale, dar studiile anterioare au concluzionat că masa lor ar fi fost distribuită spre partea din față a camerei corpului. De asemenea, se știe că cefalopodele timpurii au expulzat jeturi de apă din cavitatea mantalei lor pentru a se deplasa în apă. Ei aveau zăcăminte minerale care ar fi putut servi drept contragreutăți, influențând astfel hidrostatica creaturilor într-un fel. „Au fost componente majore ale ecosistemelor marine, dar știm foarte puține despre capacitățile lor de înot”, a spus Peterman.

Forme de coajă ortoconică interioară din două ortocone, perioada Devoniană.
Mărește / Forme de coajă ortoconică interioară din două ortocone, perioada Devoniană.

DeAgostini / Getty Images

Peterman și Ritterbush au postulat că ar fi fost dificil pentru astfel de creaturi să înoate orizontal, limitându-le la a trăi vieți orientate vertical. Pentru a testa această ipoteză, paleontologii au construit patru modele hidrostatice imprimate 3D de ortoconuri preistorice, bazându-se pe scanări 3D ale fosilelor pentru a le informa designul. Modelele lungi de 2 picioare aveau toate aceleași centre de flotabilitate, deoarece volumele externe erau aceleași, dar centrele lor de masă și contragreutățile de bismut erau diferite pentru a explora echilibrele țesuturilor moi și golurile umplute cu aer pe care ortoconul. s-ar fi menținut probabil în viață.

Patru curse experimentale au fost efectuate în capătul cel mai adânc al așa-numitei „lagune crimson”, piscina de 50 de metri a Universității din Utah. Echipa a ținut modelele cu clește extensibil și apoi le-a eliberat în apă. Cercetătorii au instalat o platformă de cameră subacvatică pentru a înregistra mișcările modelelor în timp ce se mișcau în apă. Odată lansate, modelele s-au deplasat în principal în direcții verticale, în afară de o ușoară înclinare în direcția orizontală din cauza curenților mici creați atunci când cercetătorii au îndepărtat mecanismul de eliberare.

Peterman și Ritterbush au fost amândoi surprinși de cât de stabile s-au dovedit a fi toate modelele atunci când a fost vorba de menținerea orientării verticale. „Orice cantitate de rotație departe de orientarea lor verticală este întâmpinată cu un moment puternic de restabilire, așa că multe specii de ortocone vii nu au putut să-și modifice propriile orientări”, a spus Peterman. „În plus, sursa de propulsie a jetului este situată atât de jos încât, în timpul mișcării laterale, s-ar pierde multă energie din cauza balansării”.

Autorii au descoperit că cefalopodele s-ar putea scufunda încet în coloana de apă. „Această condiție ar fi permis mișcarea cu energie redusă și hrănirea migranților verticali, oferind în același timp viteze adecvate pentru a se năpusti asupra [slower] bentonice de sus”, au scris ei. În plus, ortoconele ar fi putut să se împingă în sus destul de rapid uneori, atingând un vârf de 1,2 m/s, sau 2,1 lungimi de corp pe secundă.

Autorii cred că împingerea ocazională în sus de mare viteză ar fi putut ajuta aceste animale altfel cu energie scăzută să se sustragă de la prădători, așa că au comparat rezultatele lor experimentale cu timpul pe care au considerat că ar fi nevoie pentru a scăpa de prădătorii moderni, similar cu soiurile acum dispărute care probabil s-au hrănit. pe ortocone. Pentru a evita cu succes majoritatea prădătorilor (asemănători cu balenele sau crocodilii, de exemplu), un ortocon ar trebui să aștepte până în ultimul moment posibil pentru a executa o tracțiune în sus. În caz contrar, prădătorul atacator și-ar putea ajusta cu ușurință traiectoria în timp pentru a captura ortoconul. (Analiza cercetătorilor nu a luat în considerare atacurile repetate ale unui prădător.)

Pentru prădătorii cu viteză și manevrabilitate rapidă, asemănătoare cu delfinii de astăzi și unii rechini, chiar și eschivarea în sus ar fi probabil insuficientă. În astfel de cazuri, „poate că era mai favorabil ca un cefalopod ortoconic să se ascundă în coajă, decât să încerce să scape pe verticală”, au scris ei. „Prin urmare, evadarea pe verticală de prădătorii mai mari care marchează moartea sigură este probabil o ultimă soluție pentru cefalopodele ortoconice”.

Echipa din Utah a efectuat, de asemenea, experimente similare în rezervoare de apă cu modele imprimate 3D de cefalopode mai mici cunoscute sub numele de torticone, care au cochilii lungi în formă de tirbușon. Probabil că aceste creaturi au dus și vieți orientate pe verticală, deși experimentele au dezvăluit că acele coji de tirbușon le-au permis să fie „maeștri ai rotației”, potrivit lui Peterman. Această idee contrazice o presupunere anterioară conform căreia torticoanele se târau de-a lungul fundului oceanului, la fel ca moluștele moderne.

Potrivit lui Peterman, chiar și actul de a respira (aka „ventilație branhială”) ar fi fost suficient pentru a începe o rotire blândă într-un torticon. Modelele torticon s-ar roti într-un sens în timp ce urcă și în celălalt în timp ce coboară. Autorii sugerează că o coborâre ușor rotativă ar fi ajutat animalele să se hrănească cu plancton și organisme similare.

„Aceste experimente ne transformă înțelegerea ecosistemelor antice”, a spus Peterman. „În loc să se târască de-a lungul fundului mării ca melcii sau să înoate rapid ca calamarii moderni, aceste animale își asumau stiluri de viață destul de unice. Aceste experimente ne perfecționează înțelegerea acestor animale pictând o imagine a peisajelor marine antice presărate cu cefalopode elicoidale piruetate și ortocone orientate vertical. „

DOI: PeerJ, 2021. 10.7717 / peerj.11797 (Despre DOI).

Leave a Comment

Adresa ta de email nu va fi publicată.