Введение

Вымерший клад губ Stromatoporoidea - вымерший клад морских губ, распространенный в летописи окаменелостей от среднего ордовика до позднего девона. Их можно охарактеризовать их плотными слоями кальцитовых скелетов, не имеющих шпикулей. Страматопороиды были одними из самых распространенных и важных строителей рифов своего времени, живущих рядом друг с другом в плоских биостромах или возвышенных биохермах на мягких тропических карбонатных платформах. Внешне у некоторых видов есть выпуклость (мамелоны) и звездообразные щели (астроризы), которые вместе помогают вывести выдыхаемую воду от поверхности живых организмов. Внутри строматопороиды имеют сетчатую скелетную систему, сочетающую обширные горизонтальные слои (ламины), вертикальные стержни (столбы) и квадратные пространства (галереи), а также другие особенности. Наиболее распространенные формы роста варьируются от ламинарных (сплошных) до купольных (в форме купола). Также встречаются сфероидальные, пальцеподобные или деревоподобные виды, хотя они редки в большинстве окружающих сред. Страматопороиды соревновались и сосуществовали с другими строителями рифов, такими как табулатные и ругозные кораллы. Некоторые страматопороидные виды полезны в качестве экологических прокси, поскольку их форма и распределение могут помочь приблизить осадочную среду осадочных слоев. Они содержали разнообразную фауну инкрустирующих симбионтов как внутри, так и вне их скелетов. Некоторые исследования утверждали, что страматопороиды были миксотрофами (взаимодействующими с фотосинтезирующими водорослями), похожими на современные склерактиновые кораллы. Хотя эта гипотеза правдоподобна, косвенные доказательства не являются убедительными. До 1970-х годов, строматопороиды чаще всего приравнивались к колониальным гидрозоям в клане Cnidaria (который также включает кораллы, морские анемоны и медузы). В настоящее время они классифицируются как губки в филоме Porifera, основанные на их сходстве с современными склероспонгами. Истинные палеозойские строматопороиды (sensu stricto) включают семь порядков. Два или три из этих порядков появились в ордовике, а остальные эволюционировали в силурии. Они редиверсифицировались после массовых вымираний в конце ордовика и силура, но более глубокий спад начался в позднем девоне. За некоторыми исключениями, они, по-видимому, вымерли во время события Хангенберга в конце девона. Ряд гиперкальцифицированных мезозойских губок были классифицированы как строматопороиды, но они, вероятно, не связаны с палеозойским излучением, что делает "строматопороиды" (в широком смысле) полифилетической группой, если они включены.

Морфология

Страматопороиды - это крепкие губки с плотным кальцитовым скелетом без шпикулей. Как и другие губки, они растут наружу и вверх от одной основы, крепко прикрепленной к подложке. Большинство из них были амбитопическими (занимали мягкий субстрат, такой как грязь или песок, большую часть своей жизни), хотя некоторые были инкрустированными (конкретированными на твердых субстратах, таких как камни или другие организмы). Основание было стабилизировано слоем, похожим на кору, покрытым концентрическими морщинами. Базальный слой исторически назывался эпитек или перитек, названия, используемые для аналогичного прикрепленного слоя у сессивных cnidarians. У многих видов верхняя поверхность скелета украшена небольшими курганами, известными как мамелоны. Некоторые виды могут дополнять мамелоны излучающими трещинами или канавками, известными как астроризы. Поверхность может также быть покрыта еще меньшими шишками, известными как папиллы. В отличие от сосков, папиллы - это просто внешние продолжения внутренних столбов, а не сложные отклонения внешней поверхности скелета.

Внутренние структуры

По сравнению с современными губками с анатомией, живая ткань, вероятно, присутствовала только на внешней поверхности скелета строматопороида. По объему большая часть организма была мертвой сеткой внутренних полостей и опорных структур. Поскольку большинство окаменелостей строматопороидов видны только в вертикальном или горизонтальном сечении, внутренняя форма скелета обычно является наиболее важной областью для целей дифференциации видов. Во всех видах наиболее заметными внутренними особенностями являются ламина, слои, расположенные поперечно (параллельно живой поверхности губки). Ламины имеют промежуточную ширину и расстояние (в среднем около четырех на миллиметр) по отношению к другим слоям с той же ориентацией. Значительно более тонкие слои, когда они присутствуют, называются микроламинами, а утолщенные нерегулярные пластины называются пахистромами. Другим универсальным типом внутренней структуры являются столбы, цилиндрические стержни, ориентированные продольно (т.е. перпендикулярно прослоям). Ламины и столбы часто прямые и внутренне твердые, но они могут иметь отличительные текстуры и искажения в некоторых подгруппах. Digitate Рука в форме пальца, с колоннами, сгруппированными вместе над широкой общей основой. Дендроид Буш-образная, с заросли узких колонн, разветвляющихся от узкого основания. Цифроламинарическая форма Композитная форма, сочетающая в себе как цифровые, так и ламинарические характеристики. Проекции, похожие на пальцы, накладываются на одну или несколько плоских платформ. Нерегулярный Составная форма без легко охарактеризуемой формы. Как вертикальные, так и горизонтальные привычки роста могут проявляться в одном скелете, с куполами, платформами и колоннами, перемежающимися на протяжении всего развития губки.

Разнообразие во времени

Лабехиды были самыми разнообразными страматопороидами ордовика, и некоторые палеонтологи даже рискнули реконструировать линии происхождения на этой предварительной стадии эволюции страматопороидов. Следующим порядком были клатродиктиды, в начале Кацианской стадии позднего ордовика. Третий строматопороидный порядок, Actinostromatida, возможно, возник в позднем ордовике или эпохе Лландовира (ранний силур). Точный срок зависит от статуса Плуматалинии, позднеордовикского эстонского рода, часто считающегося "недостающим звеном" между предками лабехидов и их предполагаемыми потомками, актиностроматидами. Страматопороиды сильно восстановились в раннем и среднем девонском периодах, достигнув своего общего максимального разнообразия в эфелианской стадии. Клатродиктиды, строматопореллиды, строматопориды и сирингостроматиды получили наибольшую пользу от этого обновления биоразнообразия. Приход позднего девона нарушил эту вершину эволюции строматопороидов. Первыми пострадали сирингостроматиды, которые практически исчезли из летописи окаменелостей в начале фразнианской стадии. Другие группы представляли неожиданные модели: ранее редкие амфипориды достигли своего наивысшего разнообразия в фразнианском периоде, в то время как лабехиды совершили замечательное возвращение на фаменнианскую стадию, приобретя уровни разнообразия, невиданные со времен ордовика. Окаменелости ордовикского лабехиида Лофиострома были обнаружены в осаждениях, относящихся к триасу, но это еще один случай плохого сохранения и неопределенности. Действительные роды мелких гиперминерализованных мезозойских губок были описаны как строматопороиды на основе их анатомического сходства со строматопоридами, актиностроматидами, клатродиктидами или сирингостроматидами. Одна из гипотез предполагает прямую линию происхождения между палеозойскими и мезозойскими формами. Согласно этой интерпретации, девонское вымирание просто побудило страматопороиды отказаться от минерализации до юрского периода, объясняя их отсутствие окаменелостей между двумя временными интервалами. Большинство палеонтологов не согласны с этой идеей, поскольку палеозойские и мезозойские строматопороиды отличаются по нескольким ключевым аспектам. В отличие от истинных палеозойских строматопороидов, мезозойские виды имеют узнаваемые шпикулы и более сложную микроструктуру в пределах пластин и столбов, из которых состоит скелет. В отличие от кораллов, строматопороиды обычно оседали на мягких субстратах, поэтому их "рифы" занимали только один уровень, а не многоуровневую вертикальную структуру построенных скелетов. Плоские, горизонтально протяженные "рифы" официально известны как биостромы. У страматопороидных рифов было довольно мало разнообразия, и только несколько видов составляли большинство объема. Наиболее разнообразными были строматопороидные совокупности биостромов на карбонатных платформах на промежуточных глубинах, вдали от грязных бассейнов или более соленых мелководных вод. Преобладающие виды обычно имели ламинарную или низкую куполистую форму. Высококополые виды и другие сложные формы развивались только в более спокойных условиях, где мало риска обрушения. В стабильной среде строматопороиды могут вырасти до очень больших размеров, превышающих несколько метров в ширину или высоту. Самая большая из когда-либо обнаруженных ископаемых строматопороидов - 30-метровая экспансума Actinostroma из скальных образований Фрасневского периода в Айове. Несмотря на предпочтение мягких плоских осадков, строматопороиды иногда способствовали построению скелетных курганов (биохермов) с последовательными волнами захоронений и реколонизации или восстановления. Биогермы строматопороидных полей шельфовых полей особенно хорошо развиты в девонском периоде. Примечательные примеры можно найти в бассейне Каннинг в Австралии, комплексе Миетт в Альберте, в районе Эйфеля в Германии и на юге Бельгии. Возникшие биогермы были бы усилены микробным карбонатом и другими рифообразующими организмами, живущими между губками.

Эктосимбионты и инкрустаторы

Как твердые сессильные объекты, строматопороиды использовались в качестве субстрата для эктосимбионтов, организмов, которые прикрепляются или вкладываются на внешнюю поверхность скелета. Большинство организмов, внедряющих корку, были криптобионтами, то есть обитали в тенистых пространствах и полостях. Эти скрытые области можно было найти в промежутках между основанием строматопороида и его подложкой или на нижней стороне полки, как выступающие. Вытесненные или перевернутые губки могли содержать загадочные инкрустации на любой части скелета. Бриозои, табличные кораллы, криноиды, брахиоподы и скопления скрученных "спиррбидов" занимали загадочную нишу. На краю скрытых зон находилось наибольшее разнообразие инкрустаторов, большинство из которых были фильтрующими кормильцами, зависящими от тока для питания. Более открытые участки также были покрыты кораллами (как табулятной, так и ругозной), криноидами, бриозоями и тентакулитами.

Эндосимбионты

Как и многие современные или доисторические строители рифов, строматопороиды были хозяевами эндосимбионтов, организмов, полностью живущих внутри скелета. Наиболее распространенными были сирингопориды, тип трубчатого коралла. Строматопороидные окаменелости с норами шприцпороидов настолько распространены, что некоторые исторические источники ошибочно классифицировали их как отдельный род, Caunopora. Сырингпориды могли расти с той же скоростью, что и их хозяин, чтобы предотвратить перерастание. Другие табуляционные кораллы, кораллы ругосанов и ископаемые водоросли были найдены в клинке между зонами роста в скелете строматопороидов. Червяные боры, такие как трипаниты, также являются распространенными эндосимбионтами, хотя, по-видимому, они укоренились в скелете только после смерти губки. Постоянный вопрос для экологии страматопороидов - как они могли конкурировать с кораллами в мелководьях, ярко освещенных районах. Одна из гипотез заключается в том, что тяжелые формы ламинарного роста были более устойчивы к повреждениям от волн и штормов, но ламинарные строматопороиды были одинаково распространены в глубоких или нетронутых водах. Другая гипотеза утверждает, что страматопороиды извлекли выгоду из взаимовыгодных отношений с эндосимбиотическими микробами. Современные склерактинианские кораллы являются миксотрофами, получающими энергию как от крошечных добычи, так и от зоокантелл, фотосинтезирующих водорослей, которые живут в их клетках. Зоокантеллы дополнительно помогают биохимическим процессам кораллов, позволяя им быстро расти. Никаких эквивалентных организмов не известно в современных губках, хотя некоторые демо-губки действительно содержат большой объем цианобактерий в своих скелетах. Несколько линий доказательств предполагают миксотрофический образ жизни для строматопороидов, хотя ни одна из них не является однозначной. Их соотношение кислорода и углерода в изотопах в определенной степени перекрывается с кораллами. Если предположить, что латиламины (прерывы роста параллельные с ламинами) являются годовыми (как кольца деревьев), скорость роста строматопороидов может достигать 2-10 мм в год, что эквивалентно кораллам и намного выше, чем у современных известковых губок. С другой стороны, большинство форм роста строматопороидов подчеркивают стабильность и горизонтальную ширину, а не вертикальную "гонку за солнечный свет", как это проявляется у сессиальных организмов, которые полагаются на фотосинтез, таких как наземные растения и кораллы.