管状体

オウムガイの殻の断面。殻の部屋をつなぐ狭い管状部が見える。

管節は、頭足動物殻を縦に貫通する組織の束である。絶滅したアンモナイトベレムナイト、現生のオウムガイコウイカスピルラなど、殻に部屋のある頭足動物のみが管節を持つ。コウイカの場合、管節は不明瞭で、高度に変化した殻のすべての小部屋を繋いでいる。他の頭足動物では、管節は糸状で、小部屋を仕切る隔壁の小さな開口部を通過している。古い研究では管節をサイフォン(siphon)呼んでいるものもあるが、この命名規則は現代の研究では同名の軟体動物器官との混同を避けるため、あまり用いられていない。[ 1 ]

機能

頭足類の器官の簡略化された構造と機構

器官は主に、殻が成長するにつれて新しい空洞から水を排出するために使用されます。[ 2 ]この作業を行うために、頭足類は器官内の血液の塩分濃度を高め、水は浸透圧によってより薄い空洞から血液へと移動します。同時に、主に窒素、酸素、二酸化炭素などのガスが器官血液から空洞へと拡散します。これは能動的なポンプ作用ではなく、空洞へのガスの移動は受動的なプロセスです。ほとんどのエネルギーは空洞からの水の吸収によって消費されます

殻の空洞から水を取り除くことで殻全体の密度が低下し、硬骨魚浮き袋に相当する浮力装置として機能します。頭足動物は通常、海水に近い密度を維持することで、最小限の労力で安定した浮力を維持することができます。地質学的な過去において、多くの頭足動物はこのおかげで巨大な体格(おそらく体長10メートル近く) に成長しました。

一般的に、管状器官は殻の密度を急速に変化させて動物を意のままに浮上または沈下させる手段を提供することができないため、動物は必要に応じて上または下に泳ぐ必要があります。

より広い器官を持つ頭足動物は代謝活動の速度が速い。[ 3 ]

形態

オウムガイの殻の断面。隔壁頸部は保存されていますが、細い連結輪は劣化して失われています

化石化した頭足類の管状器官は、現生のオウムガイと概ね同様の機能を持っていたと推定されている。管状器官自体は稀に保存されているが、その形状は周囲の硬化構造から推測できる。多くの化石には、管状器官が隔壁を貫通する穴が見られる。これらの穴の周囲では、隔壁の縁が屈曲し、頑丈なアラゴナイト質の管状構造を呈しており、これは隔壁頸部(または管状器官ノッチ)と呼ばれる。 [ 1 ] [ 4 ]

モロッコで発見された、磨かれたオルトケリド科オウムガイ上科頭足動物の化石には、管節の形状を形作る隔壁頸部と連結環が完全に保存されています。

殻の各部屋において、管窩は連結環と呼ばれる管状の構造で包まれている。現生オウムガイでは、連結環は単純な薄壁の円筒形で、管窩の組織から分泌された有機質または薄い方解石の層で構成されている。このもろくミネラル化の乏しい形態はオウムガイ管窩型形態として知られている。絶滅した頭足類の多くは、はるかに顕著な連結環を持ち、内側に非常に厚く多孔質の方解石層がある。このよりミネラル化の強い形態は石灰化が進んだ連結環として知られている。連結環の形態は、細く均質な管状から球根状の分節空洞まで大きく異なる。中には折り畳まれて管窩に方解石の突出部または刃状部を送り込んでいるものもある。連結環は典型的には隔壁頸部と連続しており、綿密に調べなければ区別が困難である。しかし、その発生起源は殻や隔壁とは全く別であり、バイオミネラル強化材としてアラゴナイトではなく方解石を利用している。[ 1 ] [ 4 ]

管腔内に形成される生物鉱物化構造は、管腔内堆積物(または単に管腔内堆積物)として知られています。これらには、水平方向の隔壁(ダイヤフラム)、積み重ねられた円錐構造(エンドコーン)、縦方向の桿体、その他様々なコンクリーションが含まれます。管腔内堆積物は典型的には薄い構造で、隔壁や接続環の一部と相同性を示す場合があります。[ 1 ] [ 4 ]

ほとんどのオウムガイの化石では、管状器官は各室のほぼ中央を貫通していますが、アンモナイトやベレムナイトでは通常、殻の腹縁に沿って走っています。一部の直殻オウムガイ類の化石では、管状器官の周囲に円筒状の石灰質の堆積物(「管状堆積物」)が殻の頂点に向かって見られることがあります。これらは明らかに殻の反対側にある軟体部のカウンターウェイトであり、オウムガイが水平姿勢で遊泳することを可能にしていました。これらの堆積物がなければ、浮力のある殻の頂点は上向き、重い体は下向きになり、水平泳ぎは困難だったでしょう。エンドセリダの管状器官には、この生物の多くの器官が含まれていました。[ 5 ]

関連項目

参考文献

  1. ^ a b c d Flower, Rousseau H. (1964). 「オウムガイの殻の形態」(PDF) .ニューメキシコ州鉱山鉱物資源局, 覚書. 13 : 1– 78
  2. ^ Mutvei, Harry; Zhang, Yun-bai; Dunca, Elena (2007). 「後期カンブリア紀のプレクトロノケリドオウムガイ類と頭足動物の進化における役割」.古生物学. 50 (6): 1327– 1333. Bibcode : 2007Palgy..50.1327M . doi : 10.1111/j.1475-4983.2007.00708.x .
  3. ^クルーガー、ビョルン (2003)。 「頭足類の進化における四脚の大きさ」。ゼンケンベルギアナ・レサエア83 ( 1–2 ): 39–52 .土井: 10.1007/BF03043304
  4. ^ a b c King, Andy H.; Evans, David H. (2019). 「オウムガイ類頭足動物の高レベル分類:論文集パートKの改訂案」 . Swiss Journal of Palaeontology . 138 (1): 65– 85. Bibcode : 2019SwJP..138...65K . doi : 10.1007/s13358-019-00186-4 . ISSN 1664-2384 . 
  5. ^ Kroger, B; Yun-Bai, Zhang (2008). 「オルドビス紀における頭足動物のパルス的多様化」.古地理学・古気候学・古生態学. 273 ( 1–2 ): 174–183 . doi : 10.1016/j.palaeo.2008.12.015 .