Schale in Fleisch eingewickelt, Schale in Fleisch eingewickelt... Es ist ein enger Verwandter des Urkalmars und wächst schließlich zu "durchwachsenem Fleisch" heran

In der Natur bestehen die harten Strukturen von Tieren grundsätzlich nur aus einer Schicht.

Die Schalen von Krabben und Garnelen sind zäh und schwer zu kauen, aber nach dem Schälen der Schalen befindet sich im Inneren grätenloses Fleisch; Schweine- und Hühnerfleisch hat außen keine Knochen und kann direkt gegessen werden, im Inneren sind sie jedoch von sehr harten Knochen gestützt, und wenn Sie nicht aufpassen, besteht die Gefahr, dass Sie in die Knochenfragmente beißen. Tintenfisch ist sogar noch praktischer: Man nimmt einfach den harten Schnabel und einen langen Streifen, der wie eine Plastikfolie aussieht, und schon ist kein harter Gegenstand mehr übrig, sodass man ihn verschlingen kann.

Bei Wirbellosen wie Garnelen, Krabben, Schnecken und Muscheln ist das Fleisch in Schalen eingewickelt, während das Fleisch von Wirbeltieren in „Schalen“ eingewickelt ist . Ob Sie zuerst die Schalen schälen oder später die Gräten entfernen, der Aufwand ist nur einmalig. Es gibt nur sehr wenige problematische Dinge, die eine „Matthähnchenstruktur“ haben, bei der sich Fleisch in der Schale, Schale im Fleisch und Fleisch in der Schale befindet, aber der uralte Cousin des Tintenfischs, der Ammonit, ist eine so seltsame Spezies.

Bei den meisten Wirbellosen sind nach dem Abziehen der Schale keine harten Teile mehr vorhanden. Copyright Bild, keine Erlaubnis zum Nachdruck

1. Mit Fleisch umwickelte Schale: Fügen Sie zum Schutz eine „Panzerung“ hinzu

Ammoniten gehören zur Klasse der Kopffüßer des Stammes der Weichtiere. Wie die heutigen Kalmare sind sie Weichtiere mit zehn langen Tentakeln, hinter denen sich kalmarartige Augen, ein Kopf und ein langer zylindrischer Körper befinden.

Im Gegensatz zu Tintenfischen haben sie keine langen Chitinplatten. Stattdessen haben sie an der Außenseite der Tintenfischröhre eine große, harte Kalziumschale , die eine von der Schale umhüllte Fleischstruktur bildet und sie wie einen Nautilus mit Tintenfischkopf aussehen lässt.

Obwohl sie Nautilussen sehr ähnlich sehen, haben sie denselben Vorfahren wie Kalmare und haben sich im Kambrium von diesen abgespalten und begannen, sich unabhängig voneinander zu entwickeln. Sie sind daher eher mit Kalmaren, Sepien, Kraken und anderen Coleoiden verwandt, die keine Schale haben oder nur eine Schale im Inneren besitzen.

Ammoniten sind wie Nautilusse mit Tintenfischköpfen. Bildquelle: Wikipedia

Wenn Ammoniten und Tintenfische denselben Vorfahren haben, warum haben Ammoniten dann Schalen, während Tintenfische nur eine lange Chitinschicht haben? Dies ist eine Entscheidung beider Parteien, um sich an unterschiedliche Lebensstile anzupassen.

Ammoniten hatten einen relativ schweren Panzer, und obwohl dieser sie schützte, konnten sie aufgrund der Belastung durch das Gewicht nicht schnell schwimmen. Tintenfische haben sich an einen schnell schwimmenden Lebensstil angepasst. Im Laufe der Evolution stülpten ihre Vorfahren den weichen Körperteil nach und nach nach außen und hüllten die äußere Schale in den Körper, wodurch eine Struktur aus in eine Schale gehülltem Fleisch entstand.

Auf diese Weise nutzen sie ihren glatten, weichen Körper, um der Strömung des Wassers entgegenzuwirken, wodurch der Widerstand verringert und die Geschwindigkeit erhöht wird. Nachdem die äußere Schale zur inneren Schale geworden ist, verliert sie ihre Funktion, den Körper zu schützen, und ihr Gewicht beeinflusst auch die Schwimmgeschwindigkeit des Tintenfischs, sodass sie im Laufe der Evolution allmählich degeneriert. Heute ist vom ursprünglichen Panzer des Tintenfischs nur noch ein dünnes, langes Stück übrig, das nur noch zur Befestigung von Muskeln dient, um das Gewicht zu minimieren.

Auch die Vorfahren der Ammoniten und Tintenfische lebten zusammen. Dieses Bild zeigt den Vorfahren des Tintenfischs, den Anchiskalmar (rechts), bei der Jagd auf einen Ammoniten (links). Bildquelle: Referenz [6]

In der Antike gab es nur wenige Organismen, die in der Lage waren, die Schalen von Ammoniten zu zerstören, sodass sich die Ammoniten massenhaft vermehrten. Ihre Population übersteigt sogar die der Fische, was sie zur zahlenmäßig größten Art im Ozean macht.

Doch mit dem Beginn der Kreidezeit, als sich die heutigen Panzerfische, Krabben und andere Arten entwickelten, ließ die Schutzkraft des Ammoniten-„Panzers“ allmählich nach und sein Gewicht schränkte ihre Schwimmfähigkeit ein, was sie im Wettkampf zunehmend benachteiligte.

Um ihren Stamm zu retten, griffen die Ammoniten zu verschiedenen Tricks: Einige begannen, größer zu werden und nutzten ihre riesigen Körper, um Raubtiere zu verscheuchen; einige verdrehten ihre Schalen und hingen an Seetang, um auf Beute zu warten; und einige Ammoniten lernten die Methode ihrer Tintenfisch-Kollegen und versuchten, den weichen Teil aus der Schale zu schnippen .

Obwohl sie ihr Bestes gaben, schienen ihre Versuche nicht zufriedenstellend zu sein …

Fossil eines Faltenammoniten, dessen Schale einer gedrehten Wurst ähnelt. Bildquelle: Referenz [2]

2. Fleisch in der Schale: Ein Reformversuch während einer ethnischen Krise

In den Aptium-Schichten Russlands entdeckten Wissenschaftler einen Ammoniten aus der Kreidezeit (Pleistozän), zu dessen Fossilien drei vollständige Schalen und etwa 100 Schalenfragmente gehören. Sie waren überrascht, dass dieser Ammonit sich sehr von anderen Ammoniten unterschied.

Die Schale dieses Ammoniten ist in der Mitte gebrochen, wahrscheinlich um ihr Eigengewicht zu reduzieren , doch die Flüssigkeitsleitung im Inneren ist an der gebrochenen Stelle überhaupt nicht angeschlossen und bleibt offen und in direktem Kontakt mit Meerwasser. Wäre es ein gewöhnlicher Ammonit gewesen, wäre er aufgrund des Verlusts von Körperflüssigkeiten gestorben, doch dieser Ammonit zeigte keine Anzeichen des Todes. Dafür gab es nur einen Grund: Der weiche Teil, der im Fossil nicht erhalten blieb, schloss den Bruch.

Wie in der Abbildung unten gezeigt, brach die äußere Schale dieses Ammoniten nach einiger Zeit, der Bruch wurde durch die Rückwände der neu gewachsenen zweiten und dritten vertikalen Schale geschlossen. Diese beiden vertikalen Schalen wurden am Bruch der ersten vertikalen Schale dicker, erstreckten sich bis zur Mitte und umgaben den Bruch. In dem umschlossenen Teil fanden die Wissenschaftler außerdem eine große Zahl von Fragmenten, die beim Zerbrechen der äußeren Schale entstanden waren und auch in der später nachwachsenden neuen Schale erhalten blieben. Dies deutet darauf hin, dass es Gewebe gab, das diese Fragmente umhüllte und so verhinderte, dass sie abfielen.

Die erste vertikale Schale (dw1) des Ammoniten ist zerbrochen, wobei eine große Anzahl von Fragmenten (f) zum Vorschein kommt. Das Flüssigkeitsinfusionsrohr (sip) ist geöffnet und wird erst geschlossen, wenn sich die Rückwand der zweiten vertikalen Schale (dw2) und der dritten vertikalen Schale (dw3) verdickt. Bildquelle: Referenz [1]

Darüber hinaus gibt es einige Mikrostrukturen, die den Weichkörper außerhalb der Ammonitenschale stützen. In den zerbrochenen Schalenwänden befinden sich winzige Löcher, die einen Teil der Schale durchdringen, einen Durchmesser von etwa 1 mm haben und möglicherweise eine Verbindung zur Außenwelt darstellen.

Gleichzeitig sind an ihren Panzern lange und scharfe Spuren großer Muskelansätze zu erkennen. Die Spuren verlaufen weit von der Wachstumslinie entfernt und relativ nahe an der Schalenöffnung, was darauf schließen lässt, dass die Wurzeln des Weichkörpers sehr nahe an der Schalenöffnung ansetzen könnten und sich die meisten davon außerhalb der Schalenöffnung befinden.

Bei Aconeceras, einem Ammoniten aus dem Aptium, sind an der Außenseite der Schale Muskelspuren befestigt und möglicherweise ist die Schale mit Fleisch umwickelt. Die „schalenumhüllte Fleischstruktur“ von Aconeceras könnte dieser ähneln. Bildquelle: Referenz [2]

Jetzt können wir uns vorstellen, wie sie aussehen. Sie ähneln dem Nautilus, der in eine Schicht Tintenfischhaut gehüllt ist, mit einer Struktur aus in eine Schale eingewickeltem Fleisch und dann in eine Schale eingewickeltem Fleisch : Der äußerste weiche Körper schützt die Schale und die Schale schützt die inneren Organe.

Wenn Sie es sich immer noch nicht vorstellen können, dann erinnern Sie sich an den Vorgang des Verzehrs einer Weichschildkröte: Die äußerste Schicht ist weich und klebrig. Nach dem Verzehr des Saums bleibt im Inneren die Schale, die aus den harten Rippen besteht. Wenn Sie die Schale öffnen, sind die Innereien und das Fleisch frisch, weich und zart, was unbeschreiblich schön ist. Ich schätze, dass die Ammoniten, die sich bis zu diesem Niveau entwickelt haben, den gleichen Geschmack haben.

Sie können sich den Ammoniten wie eine Schildkröte vorstellen, mit einer Struktur aus in einen Panzer eingewickeltem Fleisch und in einen Panzer eingewickeltem Fleisch. Bildquelle: Wikipedia

3. Schale in Fleisch, Schale in Fleisch: Der Konservatismus setzt sich doch durch

Sie sind jedoch noch nicht fertig.

Anders als Tintenfische, die ihre äußere Schale nach innen verlagern und sie dann zu langen Chitinschichten degenerieren lassen, um Gewicht zu verlieren und die Geschwindigkeit zu erhöhen, wächst bei Ammoniten auf der weichen Schale eine neue Schale .

Die Schalen bestehen hauptsächlich aus einer dünnen Perlmuttschicht, die reich an organischen Stoffen ist. Das Perlmutt an der Öffnung der Schale eines gewöhnlichen Ammoniten enthält mehr harte prismatische Schichtstrukturen und weniger organische Substanz, um die Schalenfestigkeit zu erhöhen, die für nach außen gerichtete Schalen erforderlich ist.

Die prismatische Schicht der Schalenöffnung des Ammoniten besteht jedoch nur aus zwei bis drei Schichten Perlmutt und ist damit 35-mal dünner als das Perlmutt einer voll ausgewachsenen Schale.

Nautilus Shell Makro Nahaufnahme isoliert von Csphoto

Stattdessen weist die Schalenöffnung des Ammoniten außen eine zusätzliche Schalenschicht auf, wie bei einer russischen Matrjoschka, bei der sich eine große Schale in einer kleinen Schale befindet.

Bei gewöhnlichen Ammoniten neigen sich die Wachstumslinien des Perlmutts in der Ammonitenschale mit zunehmender Annäherung an die Schalenöffnung immer mehr in Richtung der Schalenöffnung, während die Wachstumslinien der äußeren Schalenschicht des Faltenammoniten in die entgegengesetzte Richtung der Schalenöffnung geneigt sind, also genau das Gegenteil von gewöhnlichen Ammoniten.

Da Weichtierschalen nur schrittweise aus dem Mantel, der der Haut der Tiere entspricht, herauswachsen können, können ihre Wachstumslinien nur in Wachstumsrichtung zeigen, was darauf hindeutet, dass diese vordere Schalenschicht in die entgegengesetzte Richtung zu gewöhnlichen Schalen wächst. Daher kann es nur dadurch entstehen, dass der Mantel aus der Schale herausragt und die Schale umgibt, die zumindest teilweise von weichem Gewebe bedeckt ist – genau wie es einst bei Tintenfischen der Fall war.

Die Wachstumslinien der zusätzlichen Ammonitenschale verlaufen in die entgegengesetzte Richtung zu denen der normalen Schale. Bildquelle: Gezeichnet vom Autor

Bei diesen Ammoniten waren die Schalen nicht degeneriert. Stattdessen ließen sie außerhalb der weichen Schale eine zusätzliche Schalenschicht wachsen. Infolgedessen wurde ihr Gewicht nicht nur nicht geringer, sondern sogar schwerer. Was ist also ihr Zweck? Um in tieferes Wasser zu gelangen .

Die weiche Deckschicht und die äußere Schalenschicht des Ammoniten bedecken die ursprüngliche Außenschale und bilden ein Panzermuster mit einer äußeren Schicht aus Eisenpanzerung und einer inneren Schicht aus weicher Polsterung. Dies ähnelt der antiken Verbundrüstung, bei der sich innerhalb der Eisenrüstung eine Lederrüstung befindet, die die Stärke der Eisenrüstung erheblich steigern kann. Diese Struktur ermöglicht es ihnen, sich an einen höheren Wasserdruck anzupassen und zu verhindern, dass ihre Schalen in tiefen Gewässern zerdrückt werden.

Die Rekonstruktion des Ammoniten zeigt, dass der weiche Mantel außerhalb der Schale die innere Schale (dunkler Teil) umhüllt, wodurch eine weitere Schalenschicht außerhalb des Mantels sichtbar wird. Bildquelle: gezeichnet vom Autor

Nachdem das Fleisch des Ammoniten mit einer Schale bedeckt war, bildete sich auf der Außenseite des Fleisches eine weitere Schalenschicht, wodurch eine Struktur aus Schale, die Fleisch bedeckt, und Schale, die Fleisch bedeckt, entstand. Der blaue Teil des Bildes stellt die Schale dar und der rote Teil das Fleisch. Bildquelle: gezeichnet vom Autor

Dabei bildeten sie jedoch eine seltsame Struktur aus Schale-in-Fleisch-in-Schale-in-Fleisch, die in modernen Organismen keine Entsprechung hat.

Wenn wir ein ähnliches Beispiel nennen müssen, dann sind es Krabben . Wenn Sie die Schale an der Oberfläche der Krabbe abziehen, können Sie ein wenig Krabbenrogen essen (eine Schicht Fleischhaut bei Ammoniten), aber unter einer weiteren Schalenschicht ist noch mehr Fleisch verborgen. Wenn Sie es essen möchten, müssen Sie es vorsichtig und mühsam aufschälen und von Zeit zu Zeit können Sie sich an den zerbrochenen Schalen im Inneren die Zähne verletzen ... Wenn Sie darüber nachdenken, ist es kein einfaches Nahrungsmittel. Vielleicht dachten die Raubtiere damals dasselbe über Ammoniten.

Die Wissenschaftler sind sich noch immer uneinig darüber, ob es im Pleistozän eine innere Schale gab , aber einige andere Ammoniten, beispielsweise aus dem Pleistozän, könnten eine innere Schale gehabt haben.

Dieses Lebewesen, das glaubte, durch die Verlagerung seines Panzers Gewicht zu verlieren, aber letztlich zunahm, konnte in der Evolutionsgeschichte der Raubtiere mit zunehmend stärkerer Beißkraft jedenfalls nicht überleben. Ihr Versuch scheiterte schnell und aus den Ammoniten entwickelten sich nie Lebewesen mit einer inneren Schale wie die Tintenfische.

Schließlich führte das Massenaussterben am Ende der Kreidezeit zur Versauerung der Meere und zu schweren Verlusten an Organismen mit Schalen. Die kleinen, planktonischen Larven der Ammoniten waren sogar noch stärker betroffen, und alle Ammoniten starben aus, während der Nautilus, dessen Larven größer und widerstandsfähiger waren, und der Kalmar, der degenerierte Schalen hatte und weniger von der Versauerung betroffen war, bis heute überlebten.

Ammoniten hatten eine Chance, zusammen mit den Tintenfischen zu überleben, aber sie gingen in die falsche Richtung, gaben auf halbem Weg auf und scheiterten sogar in letzter Minute, was schade ist.

Quellen:

[1]DOGUZHAEVA L, Mutvei H. Ptychoceras – ein heteromorpher Lytoceratid mit gestutzter Schale und modifizierter Ultrastruktur (Mollusca: Ammonoidea)[J]. Paläontographica. Abteilung A, Paläozoologie, Stratigraphie, 1989, 208(4-6): 91-121.

[2]Doguzhaeva LA, Mutvei H. Die zusätzlichen äußeren Schalenschichten weisen auf „Endocochleat-Experimente“ bei einigen Ammonoideen hin[M]//Ammonoid Paleobiology: from anatomy to ecology. Springer, Dordrecht, 2015: 585-609.

[3]Doguzhaeva L, Mutvei H. Strukturelle Merkmale von Ammonoiden aus der Kreidezeit, die auf halbinnere oder innere Schalen hinweisen[J]. Sonderband der Systematics Association, 1993.

[4]Kakabadzé MV, Sharikadzé M Z. Zur Lebensweise heteromorpher Ammoniten (Heterocone, Ancylocone, Ptychocone)[J]. Geobios, 1993, 26: 209-215.

[5]Hoffmann R, Slattery JS, Kruta I, et al. Jüngste Fortschritte in der Paläobiologie heteromorpher Ammonoiden[J]. Biological Reviews, 2021, 96(2): 576-610.

[6] Klug C, Schweigert G, Tischlinger H, et al. Fehlgeschlagene Beute oder eigenartige Nekrolyse? Isolierter Ammoniten-Weichkörper aus dem Oberjura von Eichstätt (Deutschland) mit vollständigem Verdauungstrakt und männlichen Geschlechtsorganen[J]. Schweizer Zeitschrift für Paläontologie, 2021, 140(1): 1-14.

Autor｜Komeichiren

Dieser Artikel wurde von Science Popularization China erstellt und von der China Science Popularization Expo betreut.

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