Stéthacanthidae - Stethacanthidae
| Stéthacanthidae |
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|---|---|
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| Stethacanthus altonensis | |
Classement scientifique 
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| Royaume: | Animalia |
| Phylum: | Accords |
| Classer: | Chondrichtyens |
| Ordre: | † Symmoriiformes |
| Famille: | † Stethacanthidae |
| Genres | |
Les Stethacanthidae sont une famille éteinte d' holocéphales préhistoriques . On estime qu'il a existé il y a environ 380 à 300 millions d'années. Les membres de cette famille sont connus pour leur nageoire dorsale particulière.
introduction
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L'histoire taxonomique de la famille Stethacanthidae a été assez compliquée parce que les découvertes de squelettes complets sont très inhabituelles, et par conséquent les premiers chercheurs tels que St. John & Worthen et Newberry ont été incapables de reconnaître l'association de la colonne vertébrale, des dents de dentition et denticules dermiques de ces requins. Le genre Stethacanthus a été établi par Newberry (1889) pour une série de grandes épines à paroi mince et à noyau cartilagineux rencontrées dans les roches du Mississippien ( période carbonifère ) du centre du continent américain. La décomposition du cartilage interne et la compression pendant l'enterrement ont entraîné une distorsion des épines, conduisant Newberry à les interpréter mal, il croyait que les épines appartenaient aux nageoires pectorales et pelviennes d'une nouvelle espèce de requin. Les premiers restes squelettiques associés, du Mississippien du Montana et du Dévonien et du Mississippien de l'Ohio, n'ont été décrits qu'un siècle plus tard. La famille Stethacanthidae a été décrite par Richard Lund en 1974, il a fait valoir que « Stethacanthus représente une expérience dans l' évolution des élasmobranches qui est suffisamment divergente pour justifier une séparation au niveau de la famille ». Cette classification a ensuite été corroborée par d'autres auteurs (par exemple Zangerl, 1990). D'autres rapports de matériel attribué à Stethacanthus ont étendu son aire de répartition au Mississippien de l'Oklahoma, au Tournaisien inférieur de la Russie centrale et au Namurien basal / Serpukhovien d'Écosse.
La description
Stethacanthus altonensis est l' espèce type de la famille des Stethacanthidae, par conséquent, tous les Stethacanthidae répondent à certains caractères morphologiques les mieux représentés chez cette espèce. Les stéthacanthides sont des holocéphales de taille moyenne ressemblant à des requins cladodontes avec un court rostre , une large région supra - orbitaire et une courte région otique. Les dents des mâchoires sont de type cladodonte, présentant 5 cuspides . La première nageoire dorsale porte une grande épine comprimée à paroi mince, ne présentant aucune ornementation et concave antérieurement . Cette épine dorsale est montée sur une longue plaque basale et s'articule à sa base avec le sommet d'une haute nageoire triangulaire. La deuxième nageoire dorsale est fixée sur une très petite plaque basale antérieure apparemment dépourvue d'épine. Toute la surface dorsale de la tête et de la première nageoire dorsale est recouverte de denticules élargis à une seule cuspide. Un dimorphisme sexuel secondaire est présent, seuls les mâles matures portent une première nageoire dorsale.
Première nageoire dorsale et épine
La première nageoire dorsale est l'une des caractéristiques les plus étranges de ces poissons. La nageoire elle-même est triangulaire et est composée de longs tubes minces calcifiés rayonnant à partir de l'apex. La surface dorsale postérieure de la première nageoire dorsale est recouverte d'une ceinture comportant jusqu'à neuf rangées de denticules dermiques élargis. La colonne vertébrale, composée de dentine trabéculaire , est à peu près en forme de triangle rectangle, avec l'hypothénuse concave antéro-dorsale. La dentine trabéculaire contient un grand nombre de fibres dans la moitié dorsale de la colonne vertébrale. Cela suggère que, chez les vivants, une grande partie de la colonne vertébrale était recouverte de tissu conjonctif , ancrant probablement la première nageoire dorsale.
Une fonction
Un requin avec une structure sur le dos, comme un stéthacanthide, n'aurait pas pu être un nageur rapide. La première nageoire dorsale et la colonne vertébrale auraient pu produire une traînée considérable lors de la locomotion rapide. Cela suggère que les stéthacanthides peuvent avoir été des habitants du fond plutôt lents. Les couronnes des denticules dermiques de la première nageoire dorsale sont dirigées vers l'avant et celles de la tête sont dirigées vers l'arrière, mais il est peu probable qu'elles aient été utilisées pour mordre ou déchirer de la nourriture. Si l'animal a été dérangé par un prédateur potentiel alors qu'il se reposait ou se nourrissait près du fond, il aurait peut-être relevé la tête et incliné vers l'avant la première nageoire dorsale et la colonne vertébrale, simulant la bouche ouverte dentée d'un poisson beaucoup plus gros, donc un mécanisme de défense efficace . Cependant, seuls les mâles possédaient la première nageoire dorsale et la colonne vertébrale « blindées », ce qui suggère que la fonction était simplement une parade sexuelle .
Dents et denticules
Les dents ont une forme typique de cladodonte. Ils sont composés de 5 cuspides, la centrale étant la plus grande, les deux extrêmes latérales plus petites et l'intermédiaire très petite. Les cuspides sont arrondies en section transversale, légèrement incurvées vers l'intérieur et fortement striées verticalement. Les denticules modifiés recouvrent la surface dorsale de la tête et le bord supérieur de la nageoire dorsale. Les deux ensembles de denticules sont lisses, monocuspides et courbés postérieurement . Les denticules sur la tête sont de taille relativement uniforme (à peu près aussi haut que les cuspides centrales des dents) et de section transversale arrondie. Les denticules sur le bord de la nageoire dorsale ont des bases polygonales et sont assemblés en mosaïque. Chez le mâle, les denticules augmentent en hauteur et diminuent en courbure vers la ligne médiane de la nageoire, de sorte que les denticules centraux atteignent 2 cm de hauteur.
Ceintures pelviennes et pinces
Les ceintures pelviennes se divisent en deux types. Le premier, considéré comme l'état primitif, porte pratiquement toute la nageoire pelvienne. La seconde est constituée d'une plaque métaptérygienne proéminente. Les agrafes , chez le mâle, sont séparées du corps de la nageoire par environ quatre blocs de cartilage calcifié.
Nageoire caudale
La nageoire caudale est hétérocerque , mais se rapproche d'un état homocerque fonctionnel .
Environnement
La plupart des stéthacanthides trouvés proviennent du calcaire Bear Gulch du Montana. Le Bear Gulch est une lagerstätte unique en ce qu'elle a conservé pratiquement toute une petite baie marine d'une durée extrêmement brève à la fin du Mississippien (Formation Heath, Paléozoïque; 323 Ma). Pendant le dépôt, il était situé à environ 12º de latitude N et faisait partie d'un vaste environnement de sabkha et soumis à un régime climatique de mousson . La baie était soumise à un apport fluvial minimal et était ouverte à l'est. Il est probable que la diversité de la faune de Bear Gulch soit représentative des faunes marines du Mississippien supérieur , en raison de l'accessibilité aux formes migratrices et la baie a probablement fourni des aires de reproduction et d'alevinage pour ceux qui n'y sont pas endémiques . Le squelette le plus complet jamais trouvé a été publié récemment à partir de la formation Manse Burn (Serpukhovian) à Bearsden près de Glasgow, en Écosse. En plus du calcaire Bear Gulch, la lithologie de cette formation indique qu'elle s'est déposée dans des conditions variables de salinité avec une périodicité saisonnière.
Relations taxonomiques
Les chondrichthyes sont un groupe monophylétique divisible en deux taxons frères, les Elasmobranches et les Holocephali , et les chondrichtyens existants sont dérivés des formes mésozoïques . Pourtant, la relation de ceux-ci avec les formes paléozoïques est encore mal comprise. Les chondrichthys se distinguent sur la base de deux ensembles de caractères autapomorphes uniques : le développement de la minéralisation endosquelettique des tesselles et la fertilisation interne avec copulation. Au cours du Carbonifère, les chondrichtyens ont rayonné rapidement et de manière expansive dans tous les régimes aquatiques disponibles et certaines des formes les plus étranges sont apparues au cours de cette période. Les stéthacanthides sont classés dans la division Paleoselachii, de la sous - classe Elasmobranchii . A un niveau taxonomique inférieur, la classification de ce groupe est très controversée. Il y a deux hypothèses principales :
- Les familles Symmoriidae , Stethacanthidae et Falcatidae sont incluses dans l'Ordre Symmoriiformes et forment un groupe monophylétique.
- Les stéthacanthides sont un groupe très dérivé de requins Paleoselachii, défini par une première nageoire dorsale fortement modifiée (uniquement chez les mâles adultes) et un fort dimorphisme sexuel. Cette condition est également observée chez les symmoriides et est unique parmi les élasmobranches connus de tous les temps. Ainsi, soit les symmoriides sont les femelles de certains stéthacanthides, soit ils sont dérivés de ce groupe.
La classification des requins symoriiformes (y compris les familles Stethacanthidae, Symmoriidae et Falcatidae) restera une controverse jusqu'à ce que d'autres spécimens complets soient trouvés en dehors de la lentille Bear Gulch.