プラティヒストリックス

プラティヒストリックス
人生の再建
科学的分類この分類を編集する
王国： 動物界
門: 脊索動物
クレード: 四肢動物
注文： †テムノスポンディリ
家族： †ディソロフィダエ科
属: †プラティヒストリックス・ウィリストン、1911
種：
† P. rugosus
二名法名
†プラティヒストリックス・ルゴサス
（ケース、1910年）
同義語
  • Zatrachys apicalisケース、1910

プラティヒストリックス（ギリシャ語：πλατύς platús、「平らな」とギリシャ語：ῠ̔́στρῐξ hústrix、「ヤマアラシ」に由来）は、絶滅した板状両生類で、背中に特徴的な帆があり、無関係の単弓類であるディメトロドンやエダフォサウルスに似ています。約3億年前、石炭紀後期からペルム紀前期の境界期、現在のフォーコーナーズ、テキサス、カンザスとして知られる地域に生息していました。

Platyhystrixについてはあまり知られていない。発見された化石の大部分は、特徴的な神経棘と頭蓋骨の破片で構成されている。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]この属にはPlatyhystrix rugosusという1種のみが存在する。Dissorophidae科の他の種との系統関係は、その独特な頭蓋骨の特徴や、現代のリスアンフィビアン類の起源に関する最近の発見により、近年議論されている。[ 4 ] [ 5 ]同義語および別名には、Zatrachys apicalis、Ctenosaurus rugosus、Platyhystryx、Platyhistryxなどがある。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 1 ]

発見の歴史

プラティヒストリックスのホロタイプ（AMNH FARB 4785）は、1881年にアメリカの古生物学者E.D.コープによってニューメキシコ州リオアリバス郡の前期ペルム紀カトラー層で初めて発見されました。[ 9 ]  ホロタイプは断片化された神経棘で構成されており、当初はZatrachys apicalisという種名で記載されました。[ 9 ] 1910年、アメリカの古生物学者E.C.ケースは、神経棘がフリードリヒ・フォン・ヒューネによって記載されたテキサス州のC. koeneniの棘に類似していたため、この神経棘を側索竜類爬虫類クテノサウルスの新種、Ctenosaurus rugosus（種小名は「しわくちゃの、縮れた」という意味）に属するものとして再分類しました。[ 9 ]

ケースはプラティヒストリックスのホロタイプを記述する際に、当初は新しい爬虫類標本の一部として分類したが、神経棘に沿った結節が両生類の頭蓋骨に見られる突起に類似していることを指摘した。[ 9 ]この属を1911年に創設し、1916年に頭蓋骨の骨折片が記述された後にテムノスポンディリ目に位置付けたのはS.W.ウィリストンであった。 [ 8 ] [ 6 ]

説明

頭蓋骨

他の頭骨下綱の頭骨類と比較すると、プラティヒストリックスの頭骨はかなり大きく（正中線の長さが19cm以上）、背面から見ると細長い。頭骨の背側と側方部では皮膚の彫刻に多様性が見られる。眼窩縁の背側半分、頭蓋底の縁、頬に接する領域には大きな隆起や結節状の突起が存在する。結節状の突起は頭蓋天井の後部、後眼窩、鱗状骨、側頭上部、頭板状骨で最も顕著である。[ 2 ]頭骨の中央背側部分は網状の陥凹パターンが特徴で、鼻側に向かうにつれて細かくなる。こうした皮膚装飾は、プラティヒストリックスを他のディソロフィダエ科の種と区別する特徴である。辺縁歯列と前上顎骨の保存された部分に基づくと、プラティヒストリックスは上顎の両側に65本以上の単純な尖った歯を有していた可能性がある。[ 2 ]

頭蓋骨の他の診断的特徴としては、頭蓋骨の正中線の長さの約3分の1に相当する長くて狭い鼻骨、後方に閉じた耳痕、頭頂骨が大きく眼窩縁を超えて前方に伸びている、頭頂骨が前頭骨よりも長い、後前頭骨の長さが前頭骨の幅の2倍以上で側頭上部の長さに等しい、頬骨が急傾斜していて頭蓋骨台にほぼ直角に接していることなどが挙げられる。[ 2 ]

背側の刃

プラティヒストリックスの最も顕著な特徴は、その細長い神経棘である。当初、これらの「棘」は横突起上の神経弓の延長であると考えられていた。[ 6 ] [ 10 ]しかし、プラティヒストリックスが装甲を持つディソロフィダ科（Dissorophidae）に再分類され、刃に広範囲な装飾が施されたことから、ヴォーンは1971年にこの特徴を、真の神経棘に癒合した皮骨であると再解釈した。[ 11 ]この再分類は、単弓類に存在する神経棘との表面的な収束を示唆した。組織学的解析により、プラティヒストリックスの背側の刃は確かに組織学的特徴を共有しており、他のディソロフィダ科に存在する内部の皮骨群と相同性がある可能性が高いことが明らかになった。[ 12 ]この証拠は、骨の刃が皮膚起源であることを示しており、古生代の四肢動物における皮膚と軟骨の共骨化の新しい例である。[ 12 ]

この注目すべき帆は、側方に圧縮され、遠位方向に拡張された11～15枚のブレードで構成されていたと推定されています。[ 2 ] [ 13 ]これらの背側のブレードの遠位部のほとんどは、頭骨に見られる皮膚装飾に似た隆起と膿疱で覆われています。[ 12 ]エダフォサウルスと同様に、ブレードの近位部に一対の側方結節が見られ、いくつかの棘は前方に湾曲していますが、残りは骨盤に向かって大きく湾曲しています。[ 9 ]

長年にわたり多くの説が提唱されてきたものの、羽根の目的は未だ解明されていません。体温調節、性的二形、種の識別といった帆の役割は、他の帆を持つ分類群にも当てはまる仮説です。[ 9 ] Platyhystrixに特化して考えられる説としては、これらの神経棘は、より陸上的な生活様式に適応するために脊柱を補強する役割を果たしていた可能性があるというものがあります。[ 12 ]

古生物学

プラティヒストリクス（小型、前景）とエダフォサウルス

プラティヒストリックスは、エリュオプスのような大型のテンモスポンディルス、あるいはペルム紀の乾燥した気候でより一般的かつ多様化していた大型の肉食爬虫類に捕食されていた可能性がある。頭骨は大きく頑丈で、カエルのような顔をしていた。プラティヒストリックスはコンパクトな体で、尾を含めて全長1メートル（3.3フィート）に達し、短く頑丈な脚は主に陸生生活を送っていたことを示唆している。[ 14 ]

プラティヒストリックスは、かなり特異な外見をしていた。背椎は異常に長く、生前は皮膚で覆われた帆のような構造をしていたと考えられる。この構造は、ディメトロドンや エダフォサウルスといった類似の形態を持つ他の動物と同様に、体温調節に役立っていた可能性がある。プラティヒストリックスの背部は、近縁種であるカコプスと同様に、厚く硬い板で覆われていた。[ 14 ]

地層と地理的範囲

プラティヒストリックスは、主にアメリカ合衆国南西部の前期ペルム紀の地層から発見されています。ウルフカンピアン期（約2億9500万年前～2億8000万年前）の地層で発見される最も一般的な鱗翅両生類の化石ですが、ニューメキシコ州中北部のエル・コブレ渓谷は例外で、前期ペルム紀か後期ペンシルベニア紀（後期石炭紀の一段階）あたりと議論されています。[ 2 ]

神経棘の最も優れた鋳造物は、コロラド州南西部のカトラー層から得られています。標本が採取されたこの層の一部は、前期ペルム紀のウルフカンピアン期に属すると確信を持って特定されており、堆積物の組成から古代の湖または川の存在が示唆されています。[ 10 ]

ニューメキシコ州、ユタ州南東部、コロラド州南西部の各地でも、神経棘が発見されている。[ 2 ] [ 3 ]ヴォーンは1962年の現地調査で、赤色砂岩中に発見された保存状態の良い標本の多様性と数から、初期ペルム紀カトラー層で最も化石が豊富な地域の一つを「プラティヒストリックス・ポケット」と表現した。この場所は化石にちなんで名付けられたが、発見された神経棘はわずか数本と肋骨1本にとどまった。[ 3 ]

最も優れた頭蓋骨標本は、1881年にニューメキシコ州リオ・プエルコ近郊でデビッド・ボールドウィンによって発見された。頭蓋骨の腹側表面に断片化した神経棘があったことから、この標本は確かにプラティヒストリックスの標本に属することが示された。[ 2 ]この標本は19世紀に発見されたが、1981年にデビッド・バーマンによって記載されるまでにはさらに100年を要した。

古生態学

ニューメキシコ州をはじめとするロッキー山脈地域の州は、ペルム紀初期には赤道から北に約10度、パンゲア大陸の西端に位置していました。 [ 15 ]ウルフカンピアン期を通じて、ニューメキシコ州北部および中央部の大部分は浅い海に注ぐ河川で構成されていました。アボ層を堆積させた河川は細粒シルト層で構成され、深さ最大8メートル、幅50メートルに達し、隣接する氾濫原で発見された古土壌から示唆される半乾燥・半湿潤気候を反映しています。これらの河川規模の推定から、年間降水量は30～100センチメートルと推定されます。[ 15 ]

これらの地域の脊椎動物と植物の化石の構成は、これらの群集を支えた相対的な古気候についての洞察も提供する。これらの地域で見つかるまれな古植物相（針葉樹、種子シダ、ウォルキア）はすべて、乾生（乾燥）環境に適応したことが知られている種である。[ 15 ]また、ペルム紀前期の気候がより乾燥し、より季節的な気候に向かうにつれて、これらの種類の植物がアメリカ南西部を優勢にし始めたと考えられている。[ 16 ]これらのウルフカンピアン遺跡で見つかった脊椎動物の化石は、魚類、両生類、爬虫類で構成されており、エダフォサウルスなどのカリスマ的な盤竜類も含まれる。これらの現生爬虫類が現代の種に似ていると仮定すると、大型の外温動物の存在は、日中の気温が25〜41℃で、冬季でも5℃を下回らないことを示唆している。[ 15 ]

系統発生

プラティヒストリックスのディソロフィダエ科内外の関係は、発見・記載以来、激しい論争の的となっている。キャロルとデマーは1960年代を費やし、この科に含まれる多様な属間の関係性を明らかにしようと試みた。彼らの系統発生はそれぞれ異なる結論を示したものの、基底的グループと進化的グループ分けに関しては概ね合意に達していた。[ 2 ]バーマンが1981年に記した頭骨はより明確な文脈を提供したが、デマーの論理ではプラティヒストリックスは他のウルフカンピアン・ディソロフィダエ科よりも構造的に進化していたとされた。[ 17 ]キャロルの論理（椎骨の装甲の進化に基づく）では、 P. rugosusはペルム紀のディソロフィダエ科の中でより基底的な位置を占め、最も近い姉妹種はペンシルベニア紀後期のアスピドサウルスであるとされた。 [ 18 ]

2012年、ショックは25分類群と合計70形質を分析し、これまでで最も包括的なディソロフィド科の系統樹を作成した。この分析の結果、プラティヒストリックスとアスピドサウルスは、他のすべてのディソロフィド科の連続した姉妹分類群と位置付けられた。[ 5 ]プラティヒストリックスは2つの骨板形質を用いてアスピドサウルスから分離され、この配置は化石発見の地層学とも一致する。[ 5 ]

近年、現代のリスサンフィリア類の進化をより深く理解するために、新たな系統解析が行われています。これは、リスサンフィリア類の単系統群がテムノスポンディリ類に由来するというコンセンサスが高まっているためです。[ 4 ] 2019年、アトキンス、ライス、マディンは、脳蓋の経時的な簡素化に関連する特徴を用いて、リスサンフィリア類の起源に関する新たな系統樹を構築しました。簡約解析で使用された特徴に基づくと、プラティヒストリックスは、シュホッホの知見よりもはるかに基底的な位置にあり、オルソニフォルメスクレードの姉妹分類群であることが指摘されました。[ 4 ]

Schoch (2012) による系統樹: [ 5 ]

ディソロフォイデア

参考文献

  1. ^ a b Case, EC ( 1910). 「テキサス州ペルム紀（？）の新種またはあまり知られていない爬虫類と両生類」アメリカ自然史博物館紀要28 : 163–181 .
  2. ^ a b c d e f g h i Berman, David S.; Reisz, Robert R.; Fracasso, Michael A. (1981-12-18). 「下部ペルム紀のdissorophid両生類Platyhysthx mgosiisの頭骨」カーネギー博物館紀要50 : 391–416 . doi : 10.5962 /p.214500 . ISSN 0097-4463 . 
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  18. ^キャロル、ロバート・L. (1964).ジソロフィド両生類の初期進化. 博物館. OCLC 4425765 . 
  • マイケル・J・ベントンとジョン・シビック著『脊椎動物古生物学』
  • サイモン＆シュスターの恐竜・先史時代の生物百科事典：先史時代の生物図鑑（バリー・コックス、コリン・ハリソン、RJGサベージ、ブライアン・ガーディナー著）
  • CIキャンプ著『化石脊椎動物文献目録 1934-1938』
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