Physiological aspects of the fish-to-tetrapod transition
| Autor: | Witzmann, Florian |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2015 |
| Předmět: | |
| Druh dokumentu: | Doctoral Thesis |
| DOI: | 10.18452/13983 |
| Popis: | Diese Habilitationsschrift konzentriert sich auf die Evolution osteologischer Korrelate, anhand derer Rückschlüsse auf die Struktur der Haut sowie die Art der Atmung und der Nahrungsaufnahme früher Tetrapoden gezogen werden können. Die äußere Skulptur der Hautknochen früher Tetrapoden trug zur Konsolidierung der darüber liegenden Dermis bei; dies und die zahlreichen Hautverknöcherungen deuten darauf hin, dass Hautatmung im Gegensatz zu heutigen Lissamphibien keinen wesentlichen Teil des Gasaustausches ausmachen konnte. Es wird die Hypothese aufgestellt, dass eine weitere Funktion der Knochenskulptur in der Pufferung von CO2-induzierter Azidose bestand, wenn sich die Tiere an Land aufhielten. Mehrere Gruppen früher Tetrapoden entwickelten unabhängig voneinander Osteoderme im Rumpf, die unter anderem die Wirbelsäule bei der Fortbewegung an Land unterstützen konnten oder als Kalzium-Reservoir dienten. Die Veränderungen in der Morphologie, Histologie und Anordnung der Dermalschuppen während des Fisch-Tetrapoden-Überganges erfolgte etwa simultan zur Entwicklung der Tetrapodenextremität und ermöglichte eine größere Flexibilität des Körpers und der Beine. Der Bau des Kiemenskeletts ihrer Fischvorfahren wurde bei einer unerwartet großen Anzahl früher Tetrapoden beibehalten. Dies zeigt, dass viele frühe Tetrapoden sowohl der Stamm- als auch der Kronengruppe als Adulte über innere Kiemen atmeten, während ihre Larven äußere Kiemen besaßen. Das Kiemenskelett und die Rekonstruktion assoziierter Muskeln zeigen, dass viele aquatische frühe Tetrapoden ihre Nahrung durch akinetisches Saugschnappen erbeuteten. Trotz spärlicher Fossilüberlieferung gibt es Hinweise darauf, dass die ersten an Land fressenden Tetrapoden noch keine bewegliche Zunge besaßen. Ein ontogenetischer Umbau des larvalen, kiementragenden Kiemenskelets in einen zungenstützenden Apparat kann bei frühen Tetrapoden nur in Ausnahmefällen belegt werden. This habilitation thesis focuses on the evolution of skeletal correlates from which the integumentary structure and the mode of breathing and feeding in early tetrapods can be inferred. Sculpture on the external surface of dermal bones contributed to the consolidation of a dense integument; this and numerous dermal ossifications render substantial cutaneous respiration as in extant lissamphibians unlikely. It is hypothesised that a further function of dermal bone sculpture was to buffer CO2-induced acidosis while the animals were on land. Numerous early tetrapods independently developed osteoderms in the trunk that may have served among other things for support of the vertebral column in terrestrial locomotion or as a physiological calcium reservoir. The alterations in morphology, histology and arrangement of dermal scales during the fish-to-tetrapod transition occurred at roughly the same time when digits appeared and enabled greater flexibility of body and limbs. The structure of the hyobranchium of their fish-like ancestors was retained in an unexpected large number of early tetrapods, showing that many early tetrapods of both the stem- and crown-group breathed via the associated internal gills as adults, and via external gills as larvae. The hyobranchial apparatus and reconstruction of the associated musculature indicate that many aquatic early tetrapods fed by akinetic suction feeding. There is evidence that the earliest terrestrial tetrapods captured prey on land by jaw prehension rather than by tongue based feeding. Ontogenetic remodelling into a tongue supporting adult hyobranchium in early tetrapods can only be demonstrated in exceptional cases. |
| Databáze: | Networked Digital Library of Theses & Dissertations |
| Externí odkaz: |
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