Могут ли моллюски развивать кости самостоятельно?

Когда кто-то думает о головоногих моллюсках в панцире, велика вероятность, что первое, что приходит на ум, — это аммониты. Они были одной из историй успеха эволюции, процветавшей от 400 до 66 миллионов лет назад. Почему они вымерли, до сих пор является предметом многочисленных споров, но были рассмотрены некоторые теории:

  • Аммониты начали жизнь как планктонные личинки, поэтому, если они вымрут, не достигнув зрелого возраста, то вид будет обречен.
  • Сами аммониты были планктоноядными, поэтому, когда один из важнейших элементов морской пищевой сети рухнул, они просто вымерли от голода.
  • Их раковины были сделаны из карбоната кальция, который был восприимчив к окислению океана, что, возможно, и произошло, когда импактор Чиксулуб врезался в богатый серой и углеродом Мексиканский залив 66 миллионов лет назад.

Последнее может быть наименее вероятным, поскольку оно не объясняет, почему наутилусы — единственные оставшиеся на Земле головоногие моллюски с панцирем, но закисление океана — проблема, с которой сталкиваются многие современные двустворчатые моллюски, поскольку их раковины состоят из карбоната кальция. По мере того, как океаны становятся все более и более кислыми, их раковины разъедаются и истончаются.

Есть еще один аспект уравнения этого вопроса. Пока что кость представляет собой органический материал, уникальный для большинства только одного типа — хордовых. Но из чего состоит кость?

Кость не является однородно твердой, а состоит из гибкого матрикса (около 30%) и связанных минералов (около 70%), которые сложно переплетены и бесконечно перестраиваются группой специализированных костных клеток. Их уникальный состав и конструкция позволяют костям быть относительно твердыми и прочными, оставаясь при этом легкими.

Костный матрикс на 90-95% состоит из эластических коллагеновых волокон, также известных как оссеин, а остальная часть представляет собой основное вещество. Эластичность коллагена повышает устойчивость к переломам. Матрица затвердевает за счет связывания неорганической минеральной соли фосфата кальция в химическом составе, известном как гидроксиапатит кальция. Именно минерализация костей придает костям жесткость.

Кость активно строится и реконструируется на протяжении всей жизни особыми костными клетками, известными как остеобласты и остеокласты. Внутри любой отдельной кости ткань сплетена в две основные структуры, известные как кортикальная и губчатая кость, каждая из которых имеет свой внешний вид и характеристики.

Обратите внимание, что карбонат кальция не упоминается в этой цитате, поэтому общий вопрос таков: на альтернативной Земле, где массовое вымирание связано с подкислением океана, может ли моллюск — будь то головоногий или двустворчатый моллюск — развить костный панцирь независимо от хордовых?

Уточняю - вы хотите ВНЕШНЮЮ оболочку, по составу похожую на кость позвоночных?
Возможно, вы захотите ознакомиться с этой статьей, в которой объясняется, почему хордовые животные используют фосфат кальция вместо карбоната кальция: jstor.org/stable/2409087?seq=1#page_scan_tab_contents .
@Александр Вы правильно пояснили.
Просто для ясности: у нас общий предок с этими многорукими жуками, так что если мы развили кости, то и они тоже. Хотя это может занять несколько сотен миллионов лет.

Ответы (2)

Мог ли моллюск — головоногий или двустворчатый — развить костную раковину независимо от хордовых?

Здесь я понимаю «кость» в более общем смысле: если единственная кость — это хордовая кость, то по определению у нехордовых ее быть не может. Но если кость представляет собой органическую матрицу, упрочненную минерализацией фосфата кальция, у моллюсков она определенно может быть.

У ракообразных есть. Они используют его для своих челюстей и зубов.

Фосфатно-кальциевая минерализация широко применяется в мандибулах ракообразных.

Ракообразные, как и большинство минерализованных беспозвоночных, переняли минерализацию карбоната кальция для укрепления основного скелета. Здесь мы показываем, что большая часть ракообразных класса Malacostraca (к которым относятся омары, раки, креветки и креветки) сдвинулась в сторону образования фосфата кальция в качестве основного минерала в определенных местах зубов нижней челюсти. В этих структурах фосфат кальция не просто осаждается совместно с карбонатом кальция, а скорее создает специальные структуры, в которых слой фосфата кальция, часто в форме кристаллического фторапатита, располагается над известковой «челюстью».

Ракообразные начинают со стандартного экзоскелета членистоногого, а затем укрепляют его солями кальция для прочности. В основе экзоскелета членистоногих лежит макромолекула хитин.

У моллюсков есть хитин, и, как и ракообразные, они также кальцифицируют его для прочности и твердости. Подобно карстовым, это сходится на костях.

клюв и радула http://tolweb.org/treehouses/?treehouse_id=4225

Новые гены, древние гены и совместные гены внесли вклад в генетическую основу радулы, инновации моллюска

Координированная циклическая секреция зубного матрикса группами одонтобластов определяет размер и форму развивающихся зубов (Kerth 1973; Mackenstedt and Märkel 1987). Матрикс зуба в основном состоит из плотно упакованных хитиновых волокон и до сих пор неизученных нехитиновых макромолекул (Peters 1972; Sone et al. 2007). Минерализующие клетки верхнего эпителия интегрируют органические и неорганические соединения в матрикс, чтобы укрепить и, в некоторых случаях, минерализовать зубы, когда они мигрируют в щечную полость.

Эта минерализация также представлена ​​фосфатами и карбонатами кальция. Это не «кость», но мне интересно узнать, что клетки, которые ее производят, называются «одонтобластами» — так же называются клетки, из которых состоят наши зубы. Нет никаких причин, по которым организм, использующий минерализованный хитин для клюва и языка, не мог бы использовать тот же материал для раковины.

Они могут? Технически, да. То, что вы описываете, это конвергентная эволюция. Когда две разные группы существ приходят к одинаковой структуре от предков, у которых не было этой черты.

Предположения о том, что может заставить моллюска развить кости, похожие на раковины, вероятно, очень обширны. Но есть много примеров конвергентной эволюции.

Возьмем, к примеру, бражника-колибри . С первого взгляда его можно легко принять за колибри. Однако это полноценная моль, типа жука и все такое. Схожая структура быстрого взмаха крыльев и длинный хоботок для сбора нектара являются конвергентными частями этого эволюционного пути (соответствуя реальной птицеподобной колибри).

«тип жука и все такое» эффективен против растений, слаб против огня.
@ Ренан понял ;)
Могут ли моллюски развивать кости самостоятельно?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v