Введение

Класс рыб (ископаемые)

Acanthodii или акантодии — вымерший класс гнатостомов (рыб с челюстями). В настоящее время считается, что они представляют собой парафилетическую группу различных линий рыб, находящихся у основания современных хрящевых рыб (Chondrichthyes), к которым относятся живые акулы, скаты и химеры. Акантодии обладают мозаикой признаков, общих как для костных рыб (Osteichthyes), так и для хрящевых рыб (Chondrichthyes). В общем, форма тела была схожа с современной акулой, но их эпидермис покрывали крошечные ромбовидные пластинки, напоминающие чешую голостеевых рыб (gars, bowfins). Популярное название «колючие акулы» связано с тем, что они были внешне похожи на акул, обладая обтекаемым телом, парными плавниками, сильно загнутым вверх хвостом и крепкими, в основном неподвижными костными шипами, поддерживающими все плавники, кроме хвостового — отсюда и название «колючие акулы». Однако акантодии не являются настоящими акулами; их тесная связь с современными хрящевыми рыбами позволяет рассматривать их как «стеблевых акул». У акантодий был хрящевой скелет, но их плавники имели широкое костное основание и были усилены на переднем крае шипом из дентина. В результате, окаменелые шипы и чешуя часто являются единственными остатками этих рыб в древних осадочных породах. Самые ранние акантодии обитали в морской среде, но в девонском периоде пресноводные виды стали преобладающими. Акантодии разделяют на четыре отряда: Acanthodiformes, Climatiiformes, Diplacanthiformes и Ischnacanthiformes. «Climatiiformes» — это парафилетический комплекс ранних акантодий, таких как климатиды, гиракантиды и диплокантиды; они имели мощные костные плечевые пояса и множество мелких острых шипов («промежуточные» или «претазовые» шипы) между грудными и тазовыми плавниками. Подгруппа климатиформ Diplacanthida впоследствии была выделена в отдельный отряд Diplacanthiformes. Ischnacanthiformes были хищниками с зубными пластинами, сросшимися с челюстями. Acanthodiformes были фильтраторами с одним спинным плавником, беззубыми челюстями и длинными жаберными тычинками. Они были последними и наиболее специализированными представителями традиционных акантодий, сохранившись до пермского периода.

Характеристики

У чешуи акантодий имеются отличительные орнаменты, характерные для каждого отряда. Благодаря этому, чешуя часто используется для определения относительного возраста осадочных пород. Чешуя очень мелкая, с луковичным основанием, шейкой и плоской или слегка изогнутой ромбовидной коронкой. Несмотря на название "колючие акулы", акантодии появились раньше акул. В различных слоях ордовика были найдены чешуи, предположительно принадлежащие акантодиям или "рыбам, похожим на акул", однако они неоднозначны и могут на самом деле принадлежать безчелюстным рыбам, таким как телодонты. Самые ранние однозначные окаменелости акантодий датируются началом силурийского периода, примерно за 50 миллионов лет до появления первых акул. Позднее акантодии заселили пресные воды и процветали в реках и озерах в девонском периоде и в угольных болотах карбона. К этому времени костные рыбы уже демонстрировали свой потенциал доминировать в водах мира, и их конкуренция оказалась слишком сильной для колючих акул, которые вымерли в пермском периоде (около 250 миллионов лет назад). Многие палеонтологи изначально считали акантодий близкими к предкам костных рыб. Хотя внутренние скелеты состояли из хряща, в коже этих рыб развился костный материал в виде плотно прилегающих чешуек (см. выше). Некоторые чешуи значительно увеличивались и формировали костное покрытие на верхней части головы и над нижним плечевым поясом. У других развился костный клапан над жаберными отверстиями, аналогичный оперкулуму у более поздних костных рыб. Однако большинство этих признаков рассматриваются как гомологичные характеристики, унаследованные от общих предков – плакодерм, и также присутствуют у базальных хрящевых рыб. В целом, считается, что челюсти акантодий эволюционировали из первой жаберной дуги некоторых предков безчелюстных рыб, у которых был жаберный скелет, состоящий из соединенных хрящевых элементов.

Эволюционная история

Самые древние останки, приписываемые акантодианскому уровню хрящевых рыб, – это Fanjingshania и Qianodus из раннего силура Китая, датируемые примерно 439 миллионами лет назад. По сравнению с другими современными группами рыб, акантодианцы были относительно морфологически и экологически консервативны. Разнообразие акантодианцев возросло в позднем силуре, достигнув пика в лохковской стадии раннего девона, затем снизилось в прагианском периоде, но снова увеличилось в последующем эмсианском, после чего последовало снижение разнообразия в среднем позднем девоне. Разнообразие группы оставалось постоянно низким, но стабильным в карбоне, с небольшим уменьшением в перми. Самые молодые находки группы – это отдельные чешуи и шипы плавников из средне-позднепермских отложений в бассейне Парана в Бразилии.