The fine structure of zooidal tubes in Sabelliditida and Pogonophora with reference to their affinity

• Autorzy: Urbanek A. , Mierzejewska G.

Warianty tytułu

PL

Ultrastruktura szkieletu Sabelliditida i Pogonophora oraz problem ich związków filogenetycznych

RU

Ul’trastruktura trubok Sabelliditida i Pogonophora i problema ikh filogeneticheskikh svjazejj

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Organic tubes of Sabelliditidae are a characteristic element of Lower Cambrian faunas. They were commonly compared with tubes of sedentary polychaetes, until Sokolov (1965) suggested their close affinity with Recent pogonophores. The aim of the present paper is to verify the latter hypothesis through a better understanding of ultrastructural features of zooidal tubes in both groups considered. The ultrastructure of the tube in Sabelliditida recognized for the first time by Urbanek, 1976 (in press), reveals that the wall of the tube is composed of two almost homogenous layers - the outer one and the inner one, and of the middle distinctly laminar layer. Characteristic wrinkles on the outer surface of the tube are made solely of the outer layer which is almost homogenous or with faint traces of some lammiation. The tubes in all Pogonophora under study display an entirely laminar structure. Wrinkles observed on certain areas of the tube are due to foldings involving numerous layers of the tube wall. Earlier biochemical and ultrastructural data and results of our ultrahistochemical observations are indicative of the presence of chitin, proteins (probably sclerotins) and mucopolysaccharides in the pogonophore tubes. The above results contribute to a better knowledge of the organic skeleton in both groups in question, but the problem of sabelliditid/pogonophore affinities remains unresolved. The degree and specificity of resemblance recognized at the submicroscopic level is not sufficient to confirm or disprove the hypothesis on close relationship between both groups considered.

PL

Sabeliditida stanowią charakterystyczny element faun dolnokambryjskich. Ich rurki zbudowane z substancji organicznych porównywano powszechnie z rurkami osiadłych pierścienic, do momentu gdy B. S. Sokołow (1965) zwrócił uwagę na podobieństwo sabelliditidów do współcześnie żyjących Pogonophora. Zdaniem Sokołowa Sabelliditida to kopalna grupa Pogonophora. Niniejsze badania mają na celu zweryfikowanie interesującej hipotezy Sokołowa przez lepsze poznanie ultrastruktury szkieletu u przedstawicieli obu wspomnianych grup. W tym celu zbadano dolnokambryjskiego Sabellidites sp. i współczesnych przedstawicieli Pogonophora z rodzajów Zenkevitchiana i Siboglinum. Po raz pierwszy rozpoznana ultrastruktura rurki Sabelliditida wykazuje, że jej ściana składa się z dwu prawie zupełnie homogenicznych warstw - zewnętrznej i wewnętrznej, oraz ze środkowej warstwy laminarnej. Charakterystyczne zmarszczki na powierzchni rurki Sabellidites są utworzone wyłącznie z zewnętrznej warstwy homogenicznej, wykazującej tylko w niektórych miejscach niewyraźne ślady warstwowania. Wszystkie dotychczas zbadane Pogonophora mają ściankę rurki całkowicie laminarną, zaś widoczne na jej powierzchni zmarszczki są utworzone z zafałdowania bardzo licznych warstewek. Otrzymane rezultaty badań ultrahistochemicznych, w połączeniu z wcześniejszymi wynikami badań biochemicznych i ultrastrukturalnych innych autorów, pozwalają sądzić, że u Zenkevitchiana i Siboglinum rurka składa się z chityny, białek (przypuszczalnie sklerotyn) oraz mukopolisacharydów. Chociaż badania nasze w pewnym stopniu uzupełniają wiedzę o budowie szkieletu obu grup, nie rozwiązują one jednoznacznie zagadnienia ich związków rodowych. Stwierdzone podobieństwa w anatomii submikroskopowej są niewystarczające do bezpośredniego potwierdzenia hipotezy o bardzo bliskich związkach filogenetycznych między Sabelliditida i Pogonophora, ale też nie wykluczają ich pokrewieństwa.

RU

Sabelliditida представляют собой своеобразную группу животных, характерных для нижнекембрийской фауны. В течение долгого времени было принято сравнивать их трубки, состоящие из органического вещества, с трубками седен-тарных кольчатых червей. Однако в 1965 году Б. С. Соколов обратил внимание на сходство между Sabelliditida и современными Pogonophora. По мнению Б. С. Соколова Sabelliditida являются не чем иным, как ископаемой группой Pogonophora. Настоящие иследования имели целью проверку интересной гипотезы Соколова последством детального изучения ультраструктуры скелета у представителей обеих групп. Были изучены нижнекембрийский Sabellidites sp. и современные представители Pogonophora относящиеся к родам Zenkevitchiana и Siboglinum. Выполненные впервые ультраструктурные исследования трубки сабеллиди-тид обнаружили, что стенка трубки состоит из двух почти полнностью гомогенных слоев - наружного и внутреннего, а также средней ламинарной части. Характерные морщинки на поверхности трубки Sabellidites образованы исключительно наружным гомогенным слоем, на котором лишь кое-где отмечаются слабые следы слоистости. Стенки же трубок всех до сих пор изученых имеют полностью ламинарную структуру, а морщинки, выступающие на их поверхности, складываются из многочисленных слоёв ткани. На основании настоящих ультраструктурных исследований и раннее опубликованных биохимических данных можно утверждать, что трубки Zenkevitchiana и Siboglinum состоят из хитина, белков (повидимому, склеротина) и мукополисахаридов. Данные исследования существенно дополняют имеющиеся сведения о строении скелета обеих групп, однако, при этом не дают оснований для однозначного решения вопроса об их родстве. Элементы сходства, обнаруженные в их субмикроскопической анатомии, недостаточны для прямого подтверждения гипо-тезы о весьма близких филогенетических связях между Sabelliditida и Pogonophora, хотя и не исключают полностью возможности их родства.

Słowa kluczowe

EN

ultrastructure; zooidal tube; tube wall; Sabelliditida; Pogonophora; morphology; fauna; paleontology; Lower Cambrian; Cambrian

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Palaeontologica Polonica
• Rocznik: 1977
• Tom: 22
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.223-240,fig.,ref.

Twórcy

autor

Urbanek A.

• Department of Paleobiology, Polish Akademy of Sciences, Al.Zwirki i Wigury 93, 02-089 Warsaw, Poland
• Institute of Geology, University of Warsaw, Warsaw, Poland

autor

Mierzejewska G.

• Department of Paleobiology, Polish Akademy of Sciences, Al.Zwirki i Wigury 93, 02-089 Warsaw, Poland
• Institute of Geology, University of Warsaw, Warsaw, Poland

Bibliografia

• BIRKJS, A. P. BRAGULIS, A. P., VOLKOVA, N. A. & ROZANOV, A. Yu. (БИРКИС, А. П., БРАГУЛИС, А. П., ВОЛКОВА, H. А., РОЗАНОВ, А. Ю.) 1972. Новые данные по стратиграфии кембрия Восточной Латвии. - Докл. Акад. Наук СССР, 204, 1, 163-166.
• BLACKWELL, J., PARKER, К. D. & RUDDAL, К. М. 1965. Chitin in pogonophore tubes. - J. mar. biol. Ass. U. К., 45, 659-661.
• BRUNET, P. C. J. & CARLISLE, D. B. 1958. Chitin in Pogonophora.- Nature, London, 182, 1689.
• CARLISLE, D. B. 1964. Chitin in a Cambrian fossil, Hyolithellus. - Biochem. J., 90, Ic.
• FOUCART, M. F., BRICTEUX-GRÉGOIRE, S., & JENNIAUX, Ch. 1965. Composition chimique du tube d’um Pogonophore (Siboglinum sp.) et des formation squelettiques de deux Ptérobranches. -Sarsia, 20, 35-41.
• GEYER, G. 1973. Ultrahistochemie. Histochemische Arbeitavorschriften für die Elektronenmikroskopie. Jena.
• GUPTA, B. L. & LITTLE, С. 1975. Ultrastructure, phylogeny and Pogonophora. Z. zool. Syst. Evolut.-forsch. Special issue: The Phylogeny and Systematic Position of Pogonophora, 45-63.
• IVANOV, A. V. 1960. (ИВАНОВ, А. В.) Погонофоры In: Фауна СССР, НС 75, 1-271, Москва-Ленинград
• - 1963. Pogonophora.- 1-478, London.
• JAEGERSTEN, G. 1956. Investigations on Siboglinum ekmani n.sp. encountered in the Skagerrak. - Zool. Bidr., 31, 211-252.
• KIRSANOV, V. V. (КИРСАНОВ, В. В.) 1974. К вопросу о стратиграфии пограничных слоев венда и кембрия в центральных районах Восточно - Европейской платформы. In: Биостратиграфия и палеонтология нижнего Кембрия Европы и Северной Азии, 5-21.
• NEVILLE, А. С. & LUKE, В. М. 1969. Molecular architecture of adult locust cuticle at the electron microscope level. - Tissue and Cell, 1, 2, 355-366.
• SOKOLOV, B. S. 1965. (СОКОЛОВ, Б. С.) Древнейшие отложения раннего кембрия и Сабеллитиды. Всесоюзный симпозиум по палеонтологии докембрия и раннего кембрия (тезисы докладов), 78-91, Новосыбирск.
• - 1972. Vendian and Early Cambrian Sabelliditida (Pogonophora) of the USSR.
• - Proc. IPU, 23 Int. Geol. Congress 1968, 79-86.
• SOUTHWARD, E. C. 1975. Fine Structure and Phylogeny of Pogonophora. In: Barrington, E. J. W. and Jefferies, R. P. S. (eds). Protochordates. - Symposia of the Zool. Soc. London, 36, 235-251.
• - & SOUTHWARD, A. J. 1966. A preliminary account of the general and enzyme histochemistry of Siboglinum atlanticus and other Pogonophora. - J. mar. biol. Ass. U. K., 46, 579-616.
• URBANEK, A. (in press). (УРБАНЕК, А.) Ультраструктура трубок Sabelliditidae и Pogonophora и проблема их филогенетических связей. In: Розанов, А. Ю. и Келлер, Б. М. (ред.). Проблемы стратиграфии и палеонтологии поздних докембрийских и нижнекембрийских отложений в западной части Восточно-Европейской платформы.
• WAINWRIGHT, S. A., BIGGS, W. D. CURREY, J. D. & GOSLINE, J. М. 1976. Mechanical Design in Organisms, 1-423, London.