Antiquity of the scleractinian-sipunculan symbiosis

• Autorzy: Stolarski J , Zibrowius H , Loser H
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Extant corals symbiotic with sipunculans, i.e., the caryophylliid Heterocyathus and the dendrophylliid Heteropsammia, develop corallum modifications (in comparison with 'ordinary' representatives of these families) that seem to meet the needs of the coral's worm partner. We distinguish two types of corallum modifications, designated the monoporous and the polyporous types. In the adult monoporous type, the shell inhabited by the sipunculan is usually overgrown only in part by the coral base. There are two orifices: the main one and a smaller pore in the upper part of the corallum. In the polyporous type the shell inhabited by the sipunculan is entirely overgrown and the coral produces a spiralled sipunculan housing. In addition to the main orifice there are several pores in the lower part of the corallum. Heterocyathus priscus sp. n. from the Early Cretaceous (Albian) of France is the oldest example of symbiosis, in which the monoporous-type corallum was modified in the same way as in extant monoporous Heterocyathus. We speculate that the monoporous type was ancestral, as only this type is known to occur among Cretaceous corals. Morphological similiarities between Heteropsammia and certain species of Heterocyathus, such as the Pourtalès plan of septal arrangement and skeleton porosity, may point to a close phylogenetic relationship.

PL

Korale sześciopromienne z rodzajów Heteropsammia (podrząd Dendrophylliina) i Heterocyathus (podrząd Caryophylliina) żyją w symbiozie z sikwiakami (Sipuncula). Sikwiaki żyją w muszlach, opuszczonych przeważnie przez ślimaki. Larwy korali osiadają tylko na takich zasiedlonych przez sikwiaki muszlach. Mniejsze muszle szkielet korala obrasta z czasem całkowicie, natomiast większe muszle koral obrasta tylko częściowo. Szkielet korala wzrastającego na muszli zamieszkałej przez sikwiaka podlega modyfikacjom, które służą potrzebom sikwiaka. W szczególności, po wyrośnięciu sikwiaka z małej, obrastanej przez korala muszli, komorę mieszkalną sikwiaka tworzy wyłącznie koral. W tym przypadku, tworzona przez korala komora mieszkalna sikwiaka opatrzona jest szeregiem otworów, które zapewniają, wymianę płynu między jej wnętrzem a otoczeniem (wielootworowy typ komory mieszkalnej). W przypadku wzrostu korala na większych muszlach, komora mieszkalna sikwiaka znajduje się na ogół całkowicie w obrębie obrośniętej muszli, zaś szkielet korala najczęściej jedynie zawęża ujście muszli oraz tworzy rurkowate przedłużenie w tym miejscu muszli, które służy do wymiany płynu między komorą mieszkalną, sikwiaka a otoczeniem (jednootworowy typ komory mieszkalnej). Te szczególne architektoniczne cechy szkieletu korala obrastającego muszle zamieszkałe przez sikwiaki pozwoliły rozpoznać najstarszy przykład symbiozy korali z sikwiakami - Heterocyathus priscus sp. n. z wczesnej kredy (alb) Francji, którego jednootworowy typ komory mieszkalnej był zmodyfikowany tak samo jak u współczesnych Heterocyathus budujących jednootworowe komory sikwiaków (np. Heterocyathus mai Cheng, 1971). Przypuszczamy, że jednootworowy typ komory mieszkalnej jest pierwotny, gdyż tylko on występuje u korali kredowych. Podobieństwa morfologiczne między Heteropsammia a pewnymi gatunkami z rodzaju Heterocyathus, np. septa w układzie Pourtalèsa i porowatość szkieletu (dotąd uważane za przejawy konwergencji), mogą wskazywać na bliskie pokrewieństwo obu taksonów.

Słowa kluczowe

EN

Sipuncula; Scleractinia; symbiosis; Heterocyathus priscus; coral; Caryophylliina

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Palaeontologica Polonica
• Rocznik: 2001
• Tom: 46
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.309-330,fig.,ref.

Twórcy

autor

Stolarski J

• Polish Academy of Sciences, Twarda 51-55, 00-818 Warsaw, Poland

autor

Zibrowius H

• Centre d'Oceanologie de Marseille, Rue Batterie des Lions, 13007 Marseille, France

autor

Loser H

• Estacion Regional del Noroeste, Instituto de Geologia, UNAM, Apartado Postal 1039, Hermosillo, Sonora, Mexico 83000

Bibliografia

• Boschma, H. 1929. On the postlarval development of the coral Meandra areolata (L.). - Papers from the Tortugas Laboratory of the Carnegie Institution of Washington 26, 129-147.
• Bourne, G.C. 1905. Report on the solitary corals collected by Professor Herdman, at Ceylon, in 1902. - Ceylon Pearl Oyster Fisheries, Supplementary Reports 29, 187-242.
• Bouvier, E.L. 1895. Le commensalisme chez certains polypes madreporaires. - Annales des Sciences Naturelles, Zoologie (Ser. 7) 20, 1-32.
• Cairns, S. D. 1998. Azooxanthellate Scleractinia (Cnidaria: Anthozoa) of Western Australia. - Records of the Western Australian Museum 18, 361-417.
• Cairns, S.D. 1999. Cnidaria Anthozoa: deep-water azooxanthellate Scleractinia from Vanuatu, and Wallis and Futuna Islands. In: A. Crosnier (ed.), Résultats des Campagnes MUSORSTOM, vol. 20. - Mémoires du Muséum national d'Histoire naturelle 180, 31-167.
• Cairns, S.D. & Barnard, J.L. 1984. Redescription of Janaria mirabilis, a calcified hydroid from the Eastern Pacific. - Bulletin of Southern California Academy of Sciences 83, 1-11.
• Cheng, Y.M. 1971. On some Recent commensal solitary corals from Anping, Tainan, Taiwan. - Oceanographia Sinica 10, 1-6.
• Chevalier, J.P. 1961. Recherches sur les madréporaires et les formations récifales miocènes de la Méditerranée occidentale. - Mémoires de la Société géologique de France (Ser. 2) 40 (93), 1-562.
• Colleté, C., Destombes, P., & Fricot, C. 1982. Les fossiles de l'Albien de 1'Aube. 100 pp. Association géologique Auboise, Sainte Savine.
• Cutler, E. B. 1994. Sipuncula: Their Systematics, Biology, and Evolution. 453 pp. Cornell University Press, Ithaca N.Y.
• Cutler, E.B. & Cutler, N.J. 1989. A revision of the genus Aspidosiphon (Sipuncula: Aspidosiphonidae). - Proceedings of the Biological Society of Washington 102, 826-865.
• Darrell, J.G. & Taylor, P.D. 1993. Macrosymbiosis in corals: a review of fossil and potentially fossilizable examples. - Courier Forschungs-Institut Senckenberg 164, 185-198.
• De Angelis, G. 1894. I corallari dei terreni terziari dell' Italia settentrionale. Collezione Michelotti. Museo geologico della R. Universita di Roma. -Atti della R. Accademia dei Lincei, Memorie della classe di scienze fisiche, matematiche e naturali (5) 1, 164-280.
• Deshayes, G.P. 1863. Catalogue des mollusques de la Réunion (Bourbon). In: L. Maillard (ed.), Notes sur l'île de la Réunion. Annexe E, E1-E140, 141-144 (total 144 pp.). Dentu, Paris.
• Dunn, D.F., Devaney, D.M. & Roth, B. 1980. Stylobates: A shell-forming sea anemone (Coelenterata, Anthozoa, Actiniidae). - Pacific Science 34, 379-388.
• Duerden, J.E. 1904. The coral Siderastrea radians and its postlarval development. - Carnegie Institute of Washington Publications 20, 1-130.
• Feustel, H. 1965. Anatomische Untersuchungen zum Problem der Aspidosiphon-Heterocyathus Symbiose. - Zoologischer Anzeiger 29, 131-143.
• Felix, J. 1903. Studien über die korallenführenden Schichten der oberen Kreideformation in den Alpen and den Mediterrangebieten. I. Theil. Die Anthozoen der Gosauschichten in den Ostalpen. - Palaeontographica 49, 163-360.
• Felix, J. 1913. Die fossilen Anthozoen aus der Umgebung von Trinil. - Palaeontographica 60, 311-365.
• Fisk, D.A. 1981. Studies of two free-living corals and their common sipunculan associate at Wistari Reef (Great Barrier Reef). 201 pp. Master of Science thesis, University of Queensland, Australia.
• Fisk, D.A. 1983. Free-living corals: distributions according to plant cover, sediments, hydrodynamics, depth and biological factors. -Marine Biology 74, 287-294.
• Foster, A.B. 1986. Neogene paleontology in the northern Dominican Republic. 3. The family Poritidae (Anthozoa: Scleractinia). - Bulletins of American Paleontology 90, 47-123.
• Gautret, P., Cuif, J.P., & Stolarski, J. 2000. Organic components of the skeleton of scleractinian corals - evidence from in situ acridine orange staining. - Acta Palaeontologica Polonica 45, 107-118.
• Gerth, H. 1921. Anthozoa. In: K. Martin (ed.), Die Fossilien von Java auf Grund einer Sammlung des geologischen Reichs-Museums in Leiden. - Sammlungen des geologischen Reichs-Museums in Leiden 1, 387-445.
• Gerth, H. 1923. Die Anthozoenfauna des Jungtertiiäs von Borneo. - Sammlungen des geologischen Reichs-Museums in Leiden 10, 37-136.
• Gerth, H. 1925. Jungtertiäre Korallen von Nias, Java und Borneo, nebst einer Übersicht über die aus dem Kanäozoikum des Indischen Archipels bekannten Arten. -Leidsche geologische Mededelingen 1, 22 82.
• Gerth, H. 1933. Neue Beiträge zur Kenntnis der Korallenfauna des Tertiärs von Java. 1. Die korallen des Eocaen und des älteren Neogen. - Dienst van den Mijnbouw in Nederlandsch-Indië, Wetenschappelijke Mededelingen 25, 1-45.
• Gerth, H. 1952. Die von Sipunculiden bewohnten lebenden und jungtertiären Korallen und der wurmförmige Körper von Pleurodictyum. - Paläontologische Zeitschrift 25, 119-126.
• Gill, G.A. & Coates, A.G. 1977. Mobility, growth patterns and substrate in some fossil and Recent corals. - Lethaia 10, 119-134.
• Goreau, T.F. & Yonge, C.M. 1968. Coral community on muddy sand. -Nature 217, 421-423.
• Hoeksema, B.W. & Best, M.B. 1991. New observations on scleractinian corals from Indonesia: 2. Sipunculan- associated species belonging to the genera Heterocyathus and Heteropsammia. - Zoologische Mededelingen 65, 221-245.
• Hu, Chung-Hung. 1987. Unusual fossil corals from Hengchun peninsula, southern Taiwan. -Memoir of the Geological Society of China 8, 31-48.
• Hu, Chung-Hung. 1988. Some solitary fossil corals and paleoecology of the Tunghsaio and Lungkang formations of Miaoli region, northern Taiwan. - Proceedings of the Geological Society of China 31, 140-153.
• Ikeda, I. 1922. On a case of commensalism between a simple coral and a sipunculoid [in Japanese]. - Dôbutsugaku zasshi [Zoological journal] 34, 275-281.
• Löser, H. & Stolarski, J. 1997. Les scléractiniaires solitaires de la carriére du Gaty (Crétacé: Albien moyen, Géraudot, département de 1' Aube, France). -Bulletin Annuel, Association Géologique Auboise 17/18, 31-37
• Makiyama, J. 1926. Three species of fossil commensal solitary corals [in Japanese]. -Journal of the Geological Society of Japan 33, 1-13.
• Michelin, H. 1838. Sur une argile dépendant du Gault. - Mémoires de la Société géologique de France 3, 98-103.
• Milne Edwards, H. & Haime, J. 1848. Recherches sur les polypiers. Deuxième mémoire: monographie des Turbinolides. - Annales des Sciences Naturelles, Zoologie (Ser. 3) 9, 211-344, pl. 710.
• Nötling, F. 1885. Die Fauna der baltischen Cenoman-Geschiebe. - Palaeontologische Abhandlungen 2 (4), 199-247.
• Pourtalbs, L.F. de 1871. Deep-sea corals. -Illustrated Catalogue of the Museum of Comparative Zoology 4, 1-93.
• Rice, M.E. 1976. Sipunculans associated with coral communities. - Micronesica 12, 119-132.
• Roniewicz, E. & Stolarski, J. 1999. Evolutionary trends in the epithecate scleractinian corals. - Acta Palaeontologica Polonica 44, 131-166.
• Sáiz Salinas, J.I. 1986. The overlooked species of sipunculans commensal of solitary corals (Sipuncula). - Bulletin du Muséum national d'histoire naturelle (Ser. 4, Sect. A) 8 (3), 551-565.
• Sakakura, K. 1935. Les Heterocyathus fossiles de la prefecture de Tiba (Japon) [Japanese with French summary]. - Journal of the Geological Society of Japan 42, 182-191, pl. 5.
• Satô, H. 1930. Report of the biological survey of Mutsu Bay. - The Science Reports of the Tôhoku Imperial University (Biology, Fourth Series) 5, 1-40.
• Schindewolf, O.H. 1959. Würmer und Korallen als Synöken. Zur Kenntnis der Systeme Aspidosiphon/ Heteropsammia und Hicetes/Pleurodictyum. - Akademie der Wissenschaften und der Literatur, Abhandlungen der mathematisch-naturwissenschaftlichen Klasse, Mainz, 1958 6, 259-327.
• Semper, C. 1880. Die natürlichen Existenzbedingungen der Thiere. pp. 296. Leipzig.
• Sluiter, G.P. 1902. Die Sipunculiden und Echiuriden der Siboga-Expedition, nebst Zusarnmenstellung der Uberdies aus den indischen Archipel bekannten Arten. Siboga-Expedition. Monographic 25, 1-53.
• Squires, D.F. 1958. The Cretaceous and Tertiary corals of New Zealand. -New Zealand Geological Survey, Paleontological Bulletin 29, 1-107.
• Stolarski, J. 1990. On Cretaceous Stephanocyathus (Scleractinia) from the Tatra Mts. -Acta Palaeontologica Polonica 35, 31-39.
• Taylor, P.D. 1991. Observations on symbiotic associations of bryozoans and hermit crabs from the Otago shelf of New Zealand. In: F.P. Bigey (ed.), Bryozoaires Actuels et Fossiles: Bryozoa Living and Fossil. - Bulletin de la Société des Sciences Naturelles de 1'Ouest de la France, Mémoire HS 1, 487-495.
• Taylor, P.D. 1994. Evolutionary palaeoecology of symbioses between bryozoans and hermit crabs. -Historical Biology 9, 157-205.
• Tenison-Woods, J. E. 1878. On some fossil corals from Aldinga. - Transactions and Proceedings and Report of the Philosophical Society of Adelaide 1, 104-119.
• Tenison-Woods, J.E. 1880. On Heteropsammia Michelinii of Edwards and Haime. - Proceeding of the Linnean Society of New South Wales 4, 293-301.
• Touch, R. 1992. Le Gaty. Associacion géologique Auboise. - Feuillet trimestriel 48,4-6.
• Vermeij, G.J. 1987. Evolution and Escalation. An Ecological History of Life. 27 pp. Princeton University Press, New Jersey.
• Wells, J.W. 1956. Scleractinia. In: R.C. Moore (ed.), Treatise on Invertebrate Paleontology, part F (Coelenterata), F328-F444. Geological Society of America and University of Kansas Press, Lawrence, Kansas.
• Umbgrove, J.H.F. 1926. Neogene en Pleistocene koralen van Sumatra. - Dienst van den Mijnbouw in Nederlandsch-Indië, Wetenschappelijke Mededelingen 4, 25-55.
• Umbgrove, J.H.F. 1929. Anthozoa van Borneo. - Dienst van den Mijnbouw in Nederlandsch-Indië, Wetenschappelijke Mededelingen 9,45-86.
• Umbgrove, J.H.F. 1938. Corals from an elevated marl of Talaud (East Indies). - Zoologische Mededelingen, Leiden 20, 263-274.
• Umbgrove, J.H.F. 1946. Corals from the Upper Kalibeng beds (Upper Pliocene of Java). - Koninklijke nederlandsche Akademie van Wetenschappen, Proceedings of the Section of Sciences 49, 87-93.
• Umbgrove, J.H.F. 1950. Corals from the Putjangan beds (Lower Pleistocene) of Java. -Journal of Paleontology 24, 637-651.
• Yabe, H. & Eguchi, M. 1932. Corals of the genera Heteropsammia and Oulangia from Japan. -Japanese Journal of Geology and Geography 10, 19-31.
• Yabe, H. & Eguchi, M. 1942. Fossil and recent simple corals from Japan. - Scientific Report of the Tohoku Imperial University, Sendai, (Ser. 2, Geology) 22, 105-178.
• Yonge, C.M. 1975. A note on mutualism between sipunculans and scleractinian corals. In: M. E. Rice & M. Todorovic (eds.), Proceedings of the international Symposium on the biology of the Sipuncula and Echiura, Kotor June 18-25, 1970. pp. 305-311. Naucno Delo, Belgrade.
• Wade, B. 1926. The fauna of the Ripley formation on the Coon Creek, Tennessee. - US. Geological survey, professional paper 137, 1-272.
• Wells, J.W. 1933. Corals of the Cretaceous of the Atlantic and Gulf coastal plain and the western interior of the United States. - Bulletins of American Paleontology 18, 85-288.
• Wells, J.W. 1973. Notes on the fauna of the Chipola formation - V. Symbiangia, a new rhizangiid coral. - Tulane Studies in Geology and Paleontology 10, 25-28.
• Zibrowius, H. 1998. A new type of symbiosis: Heterocyathus japonicus (Cnidaria, Scleractinia) living on Fissidentalium vernedei (Mollusca, Scaphopoda). - Zoologische Verhandelingen 323, 319-340.