Tullimonstrum -Tullimonstrum

Tullimonstrum
Zeitlicher Bereich: Mittel-Pennsylvanien
Tullimonstrum NT klein.jpg
Lebensrekonstruktion des Tully-Monsters
basierend auf McCoy et al. 2016
Wissenschaftliche Klassifikation e
Königreich: Animalia
Klade : Bilateria
Gattung: Tullimonstrum
Richardson, 1966
Typ Arten
Tullimonstrum gregarium
Richardson, 1966

Tullimonstrum , umgangssprachlich als Tully-Monster oder manchmal Tully-Monster bekannt , ist eine ausgestorbene Gattung von Weichkörper- Bilateria , diewährend der geologischen Periode von Pennsylvania vor etwa 300 Millionen Jahrenin flachen tropischen Küstengewässern schlammiger Flussmündungen lebte. Eine einzige Art, T. gregarium , ist bekannt. Beispiele von Tullimonstrum wurden nur in den Fossilienbetten des Mazon Creek in Illinois , USA, gefunden. Seine Klassifizierung war umstritten, und Interpretationen des Fossils haben es mit Weichtieren verglichen. Arthropoden , Conodonten , Würmer und Wirbeltiere .

Beschreibung

Lebensrekonstruktion von T. gregarium als Wirbeltier, basierend auf Studien von McCoy et al. 2016

Tullimonstrum erreichte wahrscheinlich Längen von bis zu 35 Zentimetern; die kleinsten Individuen sind etwa 8 cm lang.

Tullimonstrum hatte ein Paar vertikale, ventrale Flossen (obwohl die Genauigkeit der Erhaltung der Fossilien seines weichen Körpers dies schwierig macht), die sich am Schwanzende seines Körpers befanden, und wies typischerweise einen langen Rüssel mit bis zu acht kleinen scharfen Zähnen auf jeder "Kiefer", mit dem er im schlammigen Boden aktiv nach kleinen Kreaturen und essbarem Schutt abgetastet haben könnte. Es war Teil der ökologischen Gemeinschaft, die in der ungewöhnlich reichen Gruppe von Organismen mit weichem Körper vertreten war, die in der Ansammlung namens Mazon Creek-Fossilien von ihrem Standort in Grundy County, Illinois, gefunden wurden .

Das Fehlen eines harten Teils im Fossil bedeutet, dass das Tier keine Organe besaß, die aus Knochen, Chitin oder Kalziumkarbonat bestanden. Es gibt Hinweise auf seriell wiederholte interne Strukturen. Sein Kopf ist schlecht differenziert. Eine transversale stabförmige Struktur, die entweder dorsal oder ventral war, endet in zwei runden Organen, die mit dunklem Material assoziiert sind, das als Melanosomen identifiziert wurde (das Pigment Melanin enthält ). Ihre Form und Struktur erinnert an ein kameraartiges Auge. Tullimonstrum besaß Strukturen, die als Kiemen gedeutet wurden , und eine mögliche Chorda oder ein rudimentäres Rückenmark .

Geschichte der Entdeckung

T. gregarium Fossil (Teil und Gegenstück)

Der Amateursammler Francis Tully fand das erste dieser Fossilien 1955 in einem Fossilienbett, das als Mazon-Creek-Formation bekannt ist. Er brachte die seltsame Kreatur in das Field Museum of Natural History , aber Paläontologen waren ratlos, zu welchem Stamm Tullimonstrum gehörte. Die Art Tullimonstrum gregarium ("Tullys gewöhnliches Ungeheuer"), wie diese Fossilien später genannt wurden, hat ihren Gattungsnamen von Tully, während der Artname gregarium "gewöhnlich" bedeutet und ihre Fülle widerspiegelt. Der Begriff Monstrum ("Monster") bezieht sich auf das ausgefallene Aussehen und den seltsamen Körperbau der Kreatur .

Das Fossil blieb "ein Puzzle", und Interpretationen verglichen es mit einem Wurm, einer Molluske , einem Gliederfüßer , einem Conodont oder einem Wirbeltier . Da ihm Eigenschaften des bekannten modernen Stammes zu fehlen schien, wurde spekuliert, dass er für eine Stammgruppe eines der vielen heute kaum vertretenen Würmerstämme repräsentativ ist. Ähnlichkeiten mit fossilen Organismen des Kambriums wurden festgestellt. Chenet al. vermutete Ähnlichkeiten mit Vetustovermis planus . Andere wiesen auf eine allgemeine Ähnlichkeit zwischen Tullimonstrum und Opabinia regalis hin , obwohl Cave et al. stellten fest, dass sie morphologisch zu unähnlich waren, um miteinander verwandt zu werden.

Einstufung

Argumente für Wirbeltier-Affinitäten

Im Jahr 2016 zeigte eine morphologische Studie, dass Tullimonstrum ein basales Wirbeltier und damit ein Mitglied des Stammes Chordata gewesen sein könnte , wobei eine Studie darauf hindeutet, dass Tullimonstrum eng mit modernen Neunaugen verwandt sein könnte . Diese Affinität wurde aufgrund ausgeprägter knorpeliger Arcualia, einer Rückenflosse und einer asymmetrischen Schwanzflosse , keratinösen Zähnen, einem einzelnen Nasenloch und tektalen Knorpeln wie bei Neunaugen zugeschrieben. McCoyet al. ließ die Möglichkeit aufkommen, dass Tullimonstrum zur angestammten Gruppe der Neunaugen gehört , aber es weist auch viele Merkmale auf, die bei Cyclostomes ( Neunaugen und Schleimfische ) nicht zu finden sind . Eine zweite Studie fand weitere Beweise dafür, dass Tullimonstrum ein Stammwirbeltier war: ein kameraähnliches Auge mit erhaltenen Linsen und dem Vorhandensein von zylindrischen und sphäroiden Melanosomen im Auge, die in unterschiedlichen Schichten angeordnet sind. Diese Augenpigmente und ihre einzigartige Struktur wurden als retinal pigmentiertes Epithel (RPE) interpretiert , was zum ersten Mal darauf hinweist, dass die Balkenorgane tatsächlich Augen waren. Darüber hinaus haben Clements et al. bestätigte chemisch das Vorhandensein von fossilem Melanin im Gegensatz zu Ommochromen oder Pterinen ( Augenpigmente, die von vielen wirbellosen Gruppen verwendet werden). Obwohl die Augenpigmente vieler wirbelloser Gruppen nur unzureichend untersucht wurden, gibt es starke Hinweise darauf, dass die duale Melanosomenmorphologie und das Vorhandensein eines RPE ein einzigartiges Merkmal von Wirbeltieren sind.

Im Jahr 2020 verwendeten McCoy und Kollegen Raman-Spektroskopie , um die molekularen Bindungen zu identifizieren, die in dem mit Tullimonstrum konservierten organischen Material vorhanden sind . Basierend auf Proben von mehreren Stellen im Körper identifizierten sie das organische Material als Repräsentanten von Proteinen und deren Zerfallsprodukten (wie bei Wirbeltieren) im Gegensatz zu dem auf Polysacchariden basierenden Chitin (wie bei Arthropoden), was die Interpretation stützt, dass Tullimonstrum ist ein Wirbeltier.

Argumente für Nicht-Wirbeltier-Affinitäten

Lebensrekonstruktion, die T. gregarium als wirbelloses Tier zeigt

Eine Studie aus dem Jahr 2017 wies die oben genannten Schlussfolgerungen zurück. Erstens wurde festgestellt, dass sogar das Vorhandensein der beiden Melanosomentypen bei Vertebraten unterschiedlich ist; Schleierfischen fehlen sie gänzlich, und existierende Haie sowie ausgestorbene Formen, die in der Gegend von Mazon Creek gefunden wurden, wie Bandringa , haben nur kugelförmige Melanosomen. Außerdem erstreckt sich die vermeintliche Chorda vor der Augenhöhe, was bei keinem anderen Wirbeltier der Fall ist; selbst wenn es sich um ein Notochord handelte, ist das Vorkommen von Notochords auch nicht auf Wirbeltiere beschränkt. Weitere Kritik wurde an der Identifizierung der Körperblöcke unterschiedlich als Kiementaschen und Muskelblöcke ( Myomere ) geäußert , trotz der fehlenden Differenzierung in der Struktur dieser Blöcke. Bei Wirbeltieren sind Myomere auch dünner und erstrecken sich über die gesamte Körperlänge, anstatt kurz vor dem Kopf zu enden. Inzwischen sind die Kiementaschen von Neunaugen eher gepaarte Erweiterungen als segmentierte Strukturen und normalerweise in ein komplexes Kiemenskelett eingebettet, was bei Tullimonstrum nicht der Fall ist .

Andere Identifizierungen von Weichteilstrukturen wurden als ebenso problematisch angesehen. Das vermeintliche Gehirn hat kein assoziiertes Nervengewebe und ist nicht mit den Augen verbunden, und die angebliche Leber befand sich unter den Kiemen, anstatt wie bei anderen Wirbeltieren weiter hinten zu liegen. Der "Mund" an der Vorderseite des Rüssels wurde als gnathostomartig ausgeprägte Zahnreihen beschrieben, obwohl Neunaugen "Zahnfelder" im Inneren des Mundes hatten. Dies würde die konvergente Neuentwicklung der Greifbacken erfordern. Darüber hinaus ist der dünne und gegliederte Rüssel unvereinbar mit einer Rolle bei der Widder- oder Saugfütterung, was die Fütterungsmethode ist, die typischerweise für Freiwasserwirbeltiere verwendet wird; die Kiementaschen hätten den Wasserfluss zusätzlich behindert.

Die Studie stellte fest, dass Stielaugen, Schwanzflossen und Gehirne auch bei Anomalocarididen vorhanden sind und dass Opabinia auch einen ähnlichen Rüssel hat. Während Arthropoden-Affinitäten unter der Annahme abgelehnt wurden, dass andere Mazon-Creek-Arthropoden mit Karbonisierung des Exoskeletts dreidimensional erhalten bleiben, ist dies tatsächlich nicht der Fall. Obwohl Arthropoden nicht die Melanosomen von Wirbeltieren haben, haben einige konvergent entwickelte kugelförmige Augenzellen, die ähnlich erhalten bleiben können; Diese Pigmente (Ommochrome und Pterine) haben jedoch einzigartige chemische Signaturen, die in den Augen von Tullimonstrum nicht gefunden wurden . Sallenet al. schlugen auch vor, dass Mollusken konvergent komplexe kameraähnliche Augen mit Melanosomen entwickelt haben, aber nicht beachten, dass keine bekannten Mollusken duale Melanosomenmorphologien aufweisen. Weitere Ähnlichkeiten (wie das gelappte Gehirn, Muskelbänder, Schwanzflosse, Rüssel und "Zähne") könnten mögliche Mollusken-Affinitäten unterstützen. Auch wenn das Auge von Tullimonstrum mit Wirbeltieren homolog ist, könnte es ein Manteltier sein (deren Larven pigmentierte Augen und Schwanzflossen haben), eine Lanzette oder ein Eichelwurm (beide haben Kiemenöffnungen und eine Chorda) oder ein Vetulicolian .

Paläoökologie

Tullimonstrum war wahrscheinlich ein frei schwimmender Fleischfresser, der im offenen Meerwasser lebte und gelegentlich an die küstennahe Umgebung gespült wurde, in der er aufbewahrt wurde.

Taphonomie

Fossil im Museo Civico di Storia Naturale di Milano . Dieses Exemplar zeigt deutlich die Augenleistenstruktur.

Die Entstehung der Fossilien von Mazon Creek ist ungewöhnlich. Als die Kreaturen starben, wurden sie schnell in schlammigen Auswaschungen begraben. Die Bakterien , die begannen, die pflanzlichen und tierischen Überreste im Schlamm zu zersetzen, produzierten Kohlendioxid in den Sedimenten um die Überreste herum. Das Karbonat verbindet sich mit Eisen aus dem Grundwasser um die Überreste herum und bildet verkrustete Sideritknollen . Der Organismus wurde begraben, wodurch der Verfall verzögert und ein Eindruck des Organismus erhalten werden konnte. Die Mechanismen der Erhaltung im Mazon Creek sind kaum bekannt.

Die Kombination aus schneller Bestattung und schneller Sideritbildung führte zu einer hervorragenden Erhaltung der vielen Tiere und Pflanzen, die im Schlamm begraben waren. Infolgedessen sind die Fossilien von Mazon Creek eine der weltweit größten Lagerstätten oder konzentrierten Fossiliensammlungen. Das schnelle Vergraben und Zusammendrücken führte oft dazu, dass sich die Kadaver von Tullimonstrum wie andere Tiere des Mazon Creek falten und verbiegen.

Der Rüssel ist selten vollständig erhalten; es ist bei etwa 3% der Exemplare vollständig. In etwa 50 % der Fälle ist jedoch ein Teil des Organs erhalten.

In der Populärkultur

Ein 1966-68 vom Paläontologen Bryan Patterson verbreiteter Streich deutete darauf hin, dass moderne Vertreter möglicherweise in abgelegenen Seen Kenias gefunden werden könnten, die unter dem lokalen Namen "Ekurut Loedonkakini" bekannt sind. Diese "tanzenden Würmer von Turkana " konnten angeblich einen Mann mit einem Biss töten, produzierten eine Art Milch und waren sogar Kindern im Schulalter bekannt. Patterson ließ mehrere Briefe aus Kenia unter verschiedenen Decknamen an Eugene Richardson, den Kurator für fossile Wirbellose des Field Museums , schicken . Patterson war zuvor Kurator für Wirbeltierpaläontologie des Museums und hatte dort einen Komplizen, der sich des Streichs bewusst war (und verhinderte, dass er zu weit ging). Eine geplante Expedition wurde abgesagt, nachdem der Scherz in einem gutmütigen Weihnachtsbrief aufgedeckt worden war. Richardson erzählte später die Geschichte und veröffentlichte die Originalbriefe, Gedichte und bearbeiteten Fotos in einem Buch unter dem Pseudonym E. Scumas Rory.

1989 wurde das Tullimonstrum gregarium offiziell zum Staatsfossil von Illinois erklärt. Kunstwerke davon sind auf U-Haul- Mietfahrzeugen aus dem Staat zu sehen.

Siehe auch

Verweise

Externe Links