Plakodermi (bruņotās zivis): definīcija, evolūcija un fosilijas

Plakodermi — bruņoto zivju stāsts: definīcija, evolūcija un ievērojamākās fosilijas; uzzini par miljoniem gadu veciem plēsējiem, atklājumiem un to nozīmi zivju evolūcijā.

Plakodermi (grieķu: Placodermi = plākšņaina āda) bija bruņotu aizvēsturisko zivju grupa, kas dzīvoja no silūra vidus līdz devona perioda beigām. To galvu un krūškurvi sedza bruņu plāksnes; pārējā ķermeņa daļa atkarībā no sugas bija zvīņota vai kaila. Plakodermi bija vienas no pirmajām žokļainajām zivīm - Gnathostomata. Vienas sugas fosilija, kas ir 380 miljonus gadu veca, ir senākais zināmais dzīvas piedzimšanas piemērs.

Definīcija un laika mērogs

Plakodermi ir izteikta, bet izmirusi zivju grupa ar biezām kaulainām bruņu plāksnēm galvaskausā un priekšējā ķermeņa daļā. Tie parādījās silūrā un sasniedza maksimālu dažādību devonā — laika posmā, ko dēvē par “zivju laikmetu”. Vēlāko devonu skāra vairākas masu izmiršanas epizodes, un līdz devona beigām plakodermi bija izzuduši.

Morfoloģija un anatomija

Raksturīgākā iezīme bija biezas kaulainas plāksnes, kas veidoja vai nu viengabalainu bruņu jaku, vai atsevišķas plāksnes ap galvu un krūtīm. Dažās grupās (piemēram, antiarhiem) bruņas bija ārkārtīgi masīvas un pielāgotas dzīvei pie jūras dibena; citās (piemēram, artrodiros) bija kustams savienojums starp galvas un krūšu bruņām, kas ļāva paplašināt žokļu atvēršanos un palielināt kodiena spēku.

Plakodermu “žokļi” parasti nebija īsti zobi kā mūsdienu žokļaino zivju zobu plātnes; to vietā bija transformētas kaula vai plāksnīšu struktūras — reizēm asai griešanai piemērotas gnatalās plāksnes. Dažas sugas attīstīja spēcīgu rīšanas aparatūru, kas ļāva tām būt spēcīgiem plēsējiem.

Vairākiem plakodermiem bija pāra spuras (priekšējās un aizmugurējās), kas liecina par agrīnu pāra ekstremitāšu attīstību žokļaino mugurkaulnieku līnijā. Iekšējā anatomija saglabājas retāk, bet Gogo tipa atradumos ir atrastas arī mīksto audu un muskuļu atstātās liecības.

Dzīvesveids un ekoloģija

Lielākā daļa plakodermu bija bentiski vai pie dibena dzīvojoši plēsēji, taču bija arī pelagiskas (ūdens slāņa vidū dzīvojošas) sugas. Mazākās sugas varēja baroties ar maziem bezmugurkaulniekiem vai aļģēm, taču lielākie pārstāvji bija izteikti plēsēji. Piemēram, Dunkleosteus un Gorgonichthys bija lieli, līdz aptuveni 6 m gari virsplūdi plēsēji, kas aizņēma augšējas un vidējas pelaģiskās zonas nišas.

Dažās grupās atrasti embriji un reproduktīvās anatomijas elementi, kas liecina par iekšēju apaugļošanu un pat dzīvu mazuļu dzimšanu (Materpiscis piemērs — ~380 Ma). Tas padara plakodermus par agrīniem piemēriem sarežģītai reprodukcijai mugurkaulnieku evolūcijā.

Evolūcija un izmiršana

Plakodermi bija svarīga posma daļa žokļaino mugurkaulnieku evolūcijā — tie demonstrē, kā varēja attīstīties žokļi, pāra spuras un sarežģītāka galvas arhitektūra. Eksaktā plakodermu vieta evolūcijas koku zīmē ir diskutēta: agrāk tos uzskatīja par atsevišķu, monofiletisku klasi, savukārt mūsdienu analizēs bieži tiek apsvērta to par parafilētisku grupu, kas atrodas pie žokļaino mugurkaulnieku pamatiem.

Devona perioda beigās virkne izmaiņu jūras ekosistēmā un vairākas masu izmiršanas epizodes (piem., Kellwasser un Hangenberg notikumi) izraisīja lielu daudzveidības kritumu. Tā kā plakodermi ietvēra daudzas lielas plēsēju formas, tie bija īpaši jutīgi pret šādiem traucējumiem, un līdz devona beigām lielākā daļa šo grupu bija iznīcināta.

Fosilijas un galvenās atradnes

Galvenais plakodermu fosiliju avots ir Vecā sarkanā smilšakmens (Old Red Sandstone) facija, kas devoniem raksturīga Ziemeļamerikas un Rietumeiropas kontinentālās zonas sedimentācija. Devona slāņi no Ziemeļamerikas un Rietumeiropas reģioniem, kā arī tiem blakus esošie kontinentu šelfa nogulumieži sniedz bagātīgas fosilijas. Fosilijas no šiem slāņiem Skotijā tika vāktas kopš 18. gadsimta, un Luijs Agasiss (Louis Agassiz) uzrakstīja vienu no pirmajiem fosilo zivju apskatiem. Gadsimtu vēlāk Ēriks Stensiē (Erik Stensiö) un citi pētnieki demonstrēja, ka plakodermas pieder starp īstajām žokļainajām zivīm.

Pavisam nesen ievērojamas fosilijas tika atrastas Gogo veidojumā Rietumaustrālijas ziemeļos. Tā ir bijusi augšdevona rifu sistēma, kurā konstatētas izcili saglabājušās fosilijas — daudzos gadījumos ar mīksto audu atstātām struktūrām, embrijiem un pilnīgi saglabātiem skeletiem. No Gogo atrašanās vietām un citām izcili saglabātām vietām iegūtie piemēri daudz sniedz par plakodermu morfoloģiju un dzīves veidu.

Sistematika un zinātniskā nozīme

Plakodermi ietver vairākas atšķirīgas grupas: Artrodiri (arthrodires), Antiarchi (antiarchs), Ptyctodonti (ptyctodonts) u. c. Katram taksonam ir savas morfoloģijas īpatnības — no masīvi bruņotiem dibena dzīvojošiem antiarhiem līdz lieliem, ātriem artrodiriem, kas bija virsplūdi plēsēji. To taksonomija un radniecība ar mūsdienu žokļainajām zivīm joprojām ir aktīvas pētniecības priekšmets.

Plakodermu pētījumi sniedz būtisku informāciju par to, kā attīstījās žokļi, spuras, un reproduktīvie mehānismi mugurkaulniekos. Fosiliju skaits un kvalitāte — īpaši labi saglabāto vietu dēļ — ļauj rekonstruēt ne tikai skeleta, bet arī daļēji mīksto audu anatomiju un dzīves paradumus.

Noslēgums

Plakodermi bija viena no dominējošajām devona zivju grupām, kas dažādos ekoloģiskajos līmeņos ieņēma gan dibena, gan atklāta ūdens nišas. Lai gan tie izzuda pirms aptuveni 360 miljoniem gadu, fosilijas — īpaši no vietām kā Vecais sarkanais smilšakmens un Gogo — padara plakodermus par būtisku posmu izzināšanā par žokļaino mugurkaulnieku evolūciju un devona ekosistēmu dinamiku.

Jautājumi un atbildes

J: Kāda ir Placoderms klase?

J: Kas ir unikāls vienai plakanzobu sugai?

Jautājums: Kad placodermi iznīka?

J: Kur ir atrasts visvairāk plakodermu fosiliju?

J: Kas uzrakstīja pētījumu par fosilajām zivīm?

J: Kurš pierādīja, ka plakodermas ir īstas žokļainas zivis?

Jautājums: Kur ir atrastas jaunākas ievērojamas fosilijas?

Meklēt pēc burta