Diplacanthiformes (лат.) — отряд вымерших рыб из класса акантодов (Acanthodii), живших в девоне[1][2]. Представители отряда появились в нижнем девоне, а в течение среднего и начала верхнего девона были распространены практически повсеместно (их ископаемые остатки встречаются на всех континентах)[3].

 Diplacanthiformes
Ископаемые остатки Diplacanthus striatus
Ископаемые остатки Diplacanthus striatus
Научная классификация
Царство:
Подцарство:
Без ранга:
Класс:
Отряд:
† Диплакантиформы
Международное научное название
Diplacanthiformes Berg, 1940
Семейства
  • Culmacanthidae
  • Diplacanthidae
  • Gladiobranchidae
Геохронология
Девонский период

Отряд назван по названию входящего в него рода DiplacanthusПерейти к разделу «#Название отряда». Впервые выделен в 1940 году Л. С. Бергом; позднее объём отряда был расширен за счёт включения в его состав других семейств акантодов и вновь открытых родовПерейти к разделу «#История изучения». Эволюционная история отряда Diplacanthiformes ограничена рамками девонского периодаПерейти к разделу «#Эволюционная история». Отряд включает не специализированные и слабо специализированные по характеру питания формы; от других отрядов класса акантодов отряд отличается совокупностью признаков, среди которых — наличие на меккелевом хряще окостеневшей зубной пластинки (при отсутствии зубов и челюстных дермальных костей), особенности в строении плавниковых шипов и покроваПерейти к разделу «#Описание». В состав отряда входят три семействаПерейти к разделу «#Классификация». Данные о его систематическом положении в рамках класса акантодов остаются противоречивымиПерейти к разделу «#Систематическое положение».

Название отряда

Название отряда образовано от названия его типового рода Diplacanthus Agassiz, 1844 путём добавления к основе названия рода стандартного для названий отрядов рыб окончания -iformes[4]. В свою очередь, род Diplacanthus был впервые описан в фундаментальном труде «Monographie de poissons fossiles des Vieux Grès Rouges»[5] швейцарского естествоиспытателя Луи Агассиса в 1844 году[3][6]. При этом название данного рода было образовано от др.-греч. слов διπλόος ‘двойной’ и ἄκανθα ‘шип, колючка’; оно связано с наличием у представителей этого рода двух (а не одного, как у описанных ранее родов акантодов Acanthodes[англ.] и Cheiracanthus[англ.]) спинных плавников, перед каждым из которых располагался хорошо развитый плавниковый шип[7][8].

История изучения

История изучения отряда восходит к 1841 году, когда шотландский естествоиспытатель Хью Миллер[англ.] привёл в первом издании своего, позже ставшего классическим, труда «The Old Red Sandstone»[9] краткое описание и изображение ископаемых остатков обнаруженной в девонских отложениях Шотландии палеозойской рыбы, которой он не дал наименования. Родовое название Diplacanthus для этой и других шотландских находок предложил (вместе с научным описанием рода) Агассис вуже упоминавшейся монографии «Monographie de poissons fossiles des Vieux Grès Rouges» 1844 года[3][10]; впрочем, он успел включить упоминания о роде Diplacanthus и в свой предшествующий трактат «Recherches sur les poissons fossi les» (1833—1843 гг., 5 томов)[11][12]. В 1845 году Агассис описал по найденным соответственно в Прибалтийском крае и Шотландии ихтиодорулитам (плавниковым шипам) ещё два рода — Homacanthus и Cosmacanthus, которые поместил в сборную группу «Ichthyodorulites»[13]; в XX веке их иногда также относили к семейству Diplacanthidae[6], иногда же рассматривали как остатки хрящевых рыб неясного систематического положения[14].

Отпечаток акантода из рода Diplacanthus

Род Diplacanthus Агассис включил в семейство Acanthodiens (для отрядов и семейств он пользовался не латинскими, а французскими названиями), которое относил к ганоидным рыбам[15][16]. Во второй половине XIX века мнение Агассиса о принадлежности акантодов к ганоидным рыбам было отвергнуто, и их включили в подкласс Elasmobranchii в качестве отряда Acanthodii[17][18]; первоначально всех акантодов относили к единому семейству Acanthodidae Huxley, 1861, но в 1891 году английский палеонтолог Артур Вудвард выделил самостоятельное семейство Diplacanthidae, куда поместил род Diplacanthus наряду с родами Climatius и Parexus[англ.] (сейчас эти два рода включают в семейство Climatiidae Berg, 1940[2]). При этом Вудвард не признал правомерность выделения шотландским палеонтологом Рамсеем Траквэром[англ.] в 1888 году рода Rhadinacanthus (включаемого сейчас в состав Diplacanthidae[3][19]), считая его синонимом рода Diplacanthus[20].

В 1940 году советский ихтиолог Л. С. Берг в первом издании своей работы «Система рыбообразных и рыб, ныне живущих и ископаемых»[21] выделил акантодов в отдельный класс рыб. В этой же работе он выделил и отряд Diplacanthiformes (с единственным семейством Diplacanthidae). Длительное время, впрочем, семейство Diplacanthidae включали в состав отряда Climatiiformes[22][23]. На рубеже XX—XXI веков в ряде исследований было показано, что отряд Climatiiformes в традиционном объёме представлял собой парафилетическую (или даже полифилетическую) группу[24], и поэтому Diplacanthiformes вновь стали рассматривать как самостоятельный отряд акантодов[22][25].

Во второй половине XX века открытие новых родов повлекло выделение самостоятельных семейств Gladiobranchidae Bernacsek & Dineley, 1977 и Culmacanthidae Long, 1983, также включаемых в настоящее время в состав отряда Diplacanthiformes[26].

Эволюционная история

По современным представлениям, время существования отряда ограничено девонским периодом[2]. В окрестностях литовского посёлка Нида в отложениях, датируемых концом силура (пржидолий[нем.]), найдены разрозненные чешуи, отнесённые к роду Diplacanthus (вид не установлен); но данная информация требует дальнейшего подтверждения[27].

Из нижнего девона известны роды Uraniacanthus и Tetanopsyrus[англ.], а в среднем и верхнем девоне появляются Culmacanthus, Diplacanthus, Milesacanthus, Ptychodictyon, Rhadinacanthus[23][28][29][30]. К началу карбона представители отряда Diplacanthiformes вымирают[31].

Описание

Представители отряда Diplacanthiformes имели короткую голову и длинное веретенообразное тело. Общие их размеры были невелики (так, представители вида Gladiobranchus probaton достигали в длину 11 см[32], а вида Milesacanthus antarctica — 22 см[30]). Нёбно-квадратный[англ.] и меккелев хрящи, формировавшие соответственно верхнюю и нижнюю челюсти, окостеневали двумя костями каждый. Настоящие зубы на челюстях отсутствовали (хотя на нижней челюсти имелись окостеневшие зубные пластинки). Мандибулярная жаберная крышка (operculum) — полная: покрывает всю жаберную полость; окологлазничных костей много[22][33][34][35].

Подобно другим акантодам, представители Diplacanthiformes имели плавники с выраженными шипами; при этом грудные плавники отличались значительной длиной шипов, а между грудными и брюшными плавниками иногда имелась пара дополнительных (предбрюшных) шипов. В поясе грудных плавников — развитый скапулокоракоид. Спинных плавников два. Чешуя ностолеписового типа (в одном из его вариантов, который характеризуется наличием ламеллярной мезодентиновой кроны с длинными ветвящимися васкулярными каналами и бесклеточного основания, пронизанного сильно ветвящимися каналами[36])[22][33][35].

От акантод, относимых к другим отрядам, представители Diplacanthiformes отличаются: от ишнакантообразных — отсутствием зубов и челюстных дермальных костей; от акантодообразных — наличием двух спинных плавников (а не одного); от климатиеобразных — отсутствием предбрюшных шипов или же наличием лишь одной пары таковых, а также наличием лишь основной жаберной крышки (у большинства климатиеобразных эта крышка была неполной, и её дополняли вспомогательные жаберные крышки)[37][38]. Отличительными особенностями отряда было также наличие на меккелевом хряще окостеневшей зубной пластинки, а у шипов, предшествующих анальному и спинным плавникам — наличие у их основания узких и тесно расположенных параллельных рёбрышек[22].

Обитали преимущественно в море. По характеру своего питания не специализированы или специализированы слабо[33].

Систематическое положение

В настоящее время не существует общепринятой точки зрения на систематическое положение отряда Diplacanthiformes. Так, в исследовании Дэвиса, Финарелли и Коутса 2012 года класс акантодов предстаёт парафилетической группой, а упомянутый отряд оказывается базальной кладой у самого основания группы Eugnathostomata (клада, которая включает всех челюстноротых за вычетом плакодерм[39]). При этом филогенетические связи между отрядами акантодов и другими группами Eugnathostomata представимы следующей кладограммой[40]:

     

По данным Чжу Миня и др. 2013 года, акантоды по-прежнему парафилетичны, но целиком относятся к стем-группе класса хрящевых рыб. При этом отряд Diplacanthiformes вновь оказывается базальной группой; впрочем, его монофилию подтвердить не удалось[41]:

   

 Osteichthyes (Костные рыбы, включая Tetrapoda)

  

Согласно результатам исследования Барроу и др. 2016 года, акантоды также принадлежат стем-группе класса хрящевых рыб. Однако на этот раз включаемые обычно в состав отряда Climatiiformes семейства (именно, Brochoadmonidae, Climatiidae, Euthacanthidae, Gyracanthidae[25]) не образуют единой группы; отряд же Diplacanthiformes оказывается сестринской группой для клады, образованной ишнакантообразными и описанным в 1999 году[42] родом Tetanopsyrus[англ.], обычно относимым к Diplacanthiformes[3]:

         

 Osteichthyes (Костные рыбы, включая Tetrapoda)

  

На приведённых выше кладограммах не показаны отдельные роды акантодов, принадлежность которых к определённым отрядам подтвердить не удалось.

Классификация

В состав отряда Diplacanthiformes в настоящее время включают три вымерших семейства[26]:

  • Gladiobranchidae Bernacsek & Dineley, 1977 (включает единственный раннедевонский род Uraniacanthus, младшим синонимом для которого выступает Gladiobranchus[19][22]);
  • Culmacanthidae Long, 1983 (с единственным родом Culmacanthus[19]);
  • Diplacanthidae Woodward, 1891 (с родами Diplacanthus, Milesacanthus, Rhadinacanthus и Tetanopsyrus[англ.]; последний временно включают в данное семейство, хотя принадлежность его к Diplacanthiformes сомнительна[3][19][36]).

Примечания

Литература