Reconsidérer Dorsetichthys bechei : Perspectives sur l'anatomie des premiers téléostéens
De nouvelles découvertes sur le Dorsetichthys bechei clarifient son anatomie et son importance évolutive.
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Table des matières
- Pholidophoridae : Un groupe clé
- Des descriptions floues et de la confusion taxonomique
- Améliorations de la Taxonomie et compréhension anatomique
- Nouveaux spécimens et imagerie haute résolution
- Description des spécimens
- Forme générale
- Toit du crâne
- Capsule cérébrale
- Anatomie de la mâchoire supérieure
- Anatomie de la mâchoire inférieure
- Hyoïde et squelette branchial
- Implications pour l'évolution des poissons
- Conclusion
- Source originale
Les poissons Téléostéens constituent plus de la moitié de toutes les espèces de vertébrés existants aujourd'hui. Malgré le fait qu'il existe de nombreux fossiles bien préservés de l'ère mésozoïque, l'Anatomie et les relations des espèces qui ne sont pas des téléostéens actuels ne sont pas claires. Des études passées ont montré que de nombreux poissons anciens, appelés actinoptérygiens mésozoïques, sont liés au groupe des téléostéens. Cependant, certains détails clés concernant certaines espèces importantes restent moins compris, même après des études anatomiques approfondies.
Pholidophoridae : Un groupe clé
Le groupe des Pholidophoridae, qui comprend le genre Pholidophorus, est constitué de téléostéens primitifs qui sont relativement petits et ont une histoire taxonomique complexe. Ce groupe est reconnu comme significatif pour comprendre l'évolution des téléostéens depuis plus d'une centaine d'années. Les premières classifications plaçaient les pholidophoridés parmi les premières formes de téléostéens, mais ils ont ensuite été regroupés avec d'autres poissons anciens connus sous le nom d'holostéens. Ce groupe plus large incluait plusieurs actinoptérygiens mésozoïques et la lignée menant au poisson-bowfin moderne.
On a de plus en plus cru à une connexion directe entre les pholidophoridés et les téléostéens vivants. Pourtant, de nombreuses caractéristiques présentes chez les pholidophoridés sont primitives, ce qui pousse certains chercheurs à hésiter à les classer totalement comme des téléostéens.
Des descriptions floues et de la confusion taxonomique
Les premières descriptions des espèces de Pholidophorus s'appuyaient souvent sur des traits vagues communs chez d'autres poissons. À un moment donné, on croyait que Pholidophorus contenait plus de 40 espèces, dont la plupart étaient basées sur des fossiles mal documentés. En raison de leur position incertaine dans l'arbre généalogique, les pholidophoridés sont parfois devenus un fourre-tout pour les premiers téléostéens ayant conservé des caractéristiques originales, comme certains types d'écailles.
Un exemple bien préservé, Pholidophorus bechei, a été incorrectement considéré comme le principal représentant du groupe. Par conséquent, il apparaissait souvent dans des études sur les relations des téléostéens, ce qui a conduit à une confusion sur ce qui représente vraiment le groupe des pholidophoridés.
Taxonomie et compréhension anatomique
Améliorations de laDes efforts récents ont visé à affiner la taxonomie du groupe des Pholidophoridae, avec plusieurs espèces réaffectées à de nouveaux genres. Une réévaluation importante des pholidophoridés a clarifié leurs relations avec les téléostéens modernes. Cette analyse a reconnu un groupe plus petit et bien défini de pholidophoridés étroitement liés à tous les téléostéens modernes.
Un développement clé dans cette réévaluation a été le retrait de Pholidophorus bechei du groupe des Pholidophoridae. Cette espèce a été déplacée vers sa propre famille et son propre ordre, ce qui suggère qu'elle partage une connexion plus proche avec les téléostéens qu'on ne le pensait auparavant. L'analyse a identifié plusieurs traits uniques qui soutiennent cette nouvelle classification.
Nouveaux spécimens et imagerie haute résolution
Dans cette étude, nous présentons un nouvel individu de Dorsetichthys bechei, ainsi qu'une réexamen d'un spécimen précédemment étudié. Grâce à une tomographie par ordinateur haute résolution, nous fournissons des détails sur l'anatomie externe et interne de ces spécimens. Cela aide à clarifier la confusion concernant des pièces découvertes séparément et éclaire les structures internes.
Description des spécimens
Forme générale
Le nouveau spécimen, NHMUK PV P 73995, contient un crâne presque complet et une partie du corps avec des écailles et une nageoire pectorale. Bien que certaines parties aient été endommagées, la plupart du crâne est préservée dans le matériau environnant, offrant une bonne vue de ses os et structures.
Toit du crâne
Le toit du crâne se compose de plusieurs plaques dermiques qui sont partiellement préservées. La partie la plus large du crâne se situe à l'arrière et se rétrécit vers l'avant. Il comprend des frontaux, pariétaux et dermoptériques appariés, avec des sutures entre eux difficiles à tracer.
Les os nasaux sont également bien préservés, nous permettant de voir comment ils se connectent au toit du crâne. Des pores dans l'os indiquent des voies pour des canaux sensoriels, ce qui est important pour comprendre le système sensoriel du poisson.
Capsule cérébrale
La zone de la capsule cérébrale maintient la plupart des structures osseuses ensemble et est importante pour loger le cerveau. La partie arrière est bien formée, bien que certains détails sur les ouvertures pour les nerfs et les vaisseaux sanguins soient difficiles à identifier.
La zone autour de la capsule cérébrale présente plusieurs ouvertures pour les nerfs, confirmant qu'elle a probablement joué un rôle dans le traitement des informations sensorielles.
Anatomie de la mâchoire supérieure
La mâchoire supérieure comprend des parties essentielles comme le prémaxillaire, le maxillaire et les supramaxillaires. Le prémaxillaire a une rangée de petites dents, tandis que le maxillaire chevauche la mâchoire inférieure. Ces os permettent au poisson de bouger sa mâchoire supérieure, lui donnant une mobilité qu'on peut voir chez des téléostéens plus modernes.
Anatomie de la mâchoire inférieure
La mâchoire inférieure est constituée du dentaire, du cartilage de Meckel, et des os angulaires et articulaires fusionnés. Le dentaire est courbé et allongé, avec une large indentation le long de son bord arrière. Cela indique que la mâchoire pourrait permettre une alimentation efficace.
Une caractéristique distincte est l'absence de certains os qui étaient auparavant considérés comme présents, renforçant l'idée que l'anatomie de ce poisson peut différer de celle d'autres espèces apparentées.
Hyoïde et squelette branchial
L'arc hyoïdien se compose de plusieurs os qui aident à soutenir les branchies. Dans les spécimens examinés, seul un os hypohyal était présent. Le squelette branchial lui-même montrait une variété de racleurs et de filaments, suggérant que Dorsetichthys bechei pourrait avoir pratiqué une forme d'alimentation par suspension, similaire à certains poissons modernes.
Implications pour l'évolution des poissons
Les découvertes du nouveau spécimen enrichissent notre compréhension de l'évolution des téléostéens. Les structures bien préservées de Dorsetichthys bechei offrent des aperçus sur la manière dont les premiers téléostéens pouvaient se nourrir et vivre. Les différences anatomiques observées, comme l'absence de certains os trouvés dans des descriptions antérieures, soulignent la variété et les adaptations présentes chez les premières espèces de poissons.
Conclusion
En résumé, le spécimen nouvellement décrit de Dorsetichthys bechei révèle des détails critiques sur son anatomie et ses relations au sein de l'arbre généalogique des poissons. Les avancées en technologie d'imagerie ont permis aux chercheurs de réévaluer des aspects auparavant incertains de l'anatomie du poisson, menant à des clarifications susceptibles d'influencer les perspectives sur l'évolution des téléostéens. Les résultats soutiennent l'idée que Dorsetichthys n'est pas simplement un téléostéen précoce mais pourrait représenter un lien unique dans l'histoire évolutive des poissons osseux. D'autres études, en particulier avec d'autres poissons anciens, sont nécessaires pour construire une image plus claire des relations parmi les premiers téléostéens.
Titre: Micro-CT Based Description of Dorsetichthys bechei (Actinopterygii: Teleostei): Cranial Anatomy of an Iconic Early Teleost
Résumé: Teleost fishes comprise more than 36,000 living vertebrate species and occupy a wide range of aquatic ecosystems. Despite their overwhelming success, extinct taxa outside of the living radiation--stem teleosts--remain poorly understood. Dorsetichthys bechei is an Early Jurassic stem teleost of historic importance. Although D. bechei is well described, its proximity to the teleost crown and relationships with other stem teleosts is challenging due to previous associations with the wastebasket assemblage known as "pholidophorids". Here we present a new, three-dimensionally preserved specimen of Dorsetichthys bechei from the Blue Lias Formation (Sinemurian) Lyme Regis, UK. High-resolution CT scanning of this specimen plus additional material reveals previously unknown internal morphological information, including of the jaw and palate, hyoid arch, and gill skeleton. Importantly, this previously undescribed articulated specimen permits description of the external dermal skeleton and internal endoskeleton for the same individual, clarifying past accounts drawing on composite descriptions of two- and three-dimensionally preserved specimens. We confirm the presence of important teleost synapomorphies such as a mobile premaxilla and quadratojugal process. However, contrasting previous accounts, we find no evidence for dorsal and ventral hypohyals or a postarticular process of the lower jaw. We also confirm the presence of a prearticular. The presence of a mobile upper jaw, elaborate gill rakers and reduced dentition also support a possible facultative filter feeding ecology. These new anatomical data support removal of D. bechei from Pholidophoridae and Pholidophoriformes as currently defined but indicate that finer-scale patterns of relationships among more crownward members of the teleost stem are some way from being resolved.
Auteurs: Jake Atterby, M. Friedman, S. Giles
Dernière mise à jour: 2024-05-14 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.10.593503
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.10.593503.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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