Fisk skalle

Schematisk struktur för djuphavsfisken Anoplogaster cornuta ( Anoplogastridae ). Skelettdelar enligt ett radiogram: 1 radier av den kaudala fenan, 2 - ryggfenan, 3 ryggkotor, 4 axelband, framför den (lätt) det smala gillskyddet , (mörkt) mandibulärt stjälk (hyomandibular och preopercular) , 5 hjärnskallar, 6 suborbitalia (kanalben, här mycket vidgade, yttervägg reducerad för bättre avkänning av de finaste vattenrörelserna, såsom de som orsakas av byte), 7 huggtänder (övre på premaxillary, lägre på tandläkaren), 8 maxillary (bakom med supramaxillary), 9 artiklar, inklusive hyoid med Branchiostegalradien; 10 bäcken (bäcken), 11 ventrala fenor, 12 bröstfenor, 13 caudal peduncle (mellan anal och caudal fin), 14 caudal fin skelett.

Den skallen av fisken är den äldsta i tribal historia de chordates (Chordata).

Komponenter

Skelett av en torsk , en torskliknande hexagramid med rovfiskar , sett framifrån. Starka tänder också på vomer vid basen av skallen .

Fiskskallens utveckling kan spåras tillbaka till tre funktionellt olika komponenter - som skalle hos de andra, historiskt yngre kranial- eller ryggradsdjur.

Neurokranium

Den neurocranium ( "brain skull") skyddar (liknar bläckfisk ) navet (hjärnan) och, så långt möjligt, ordnade här stora sinnesorgan. Liksom Lancelet ( amphioxus ) visar ingen skalle är nödvändig (för simning eller Wühlform utan detta sinnesorgan är notokord tillräckligt som en förstärkning av kroppsspetsen). Så snart sensoriska organ ( näsa , ögon , vestibulärt organ ) med hjärnan däremellan finns, blir neurokraniet emellertid axokranium , den fasta bågen i en aktiv djurkropp . I fossila " benfiskar " ( Palaeonisciformes , men också långt innan) består neurokraniet av ett enda stycke (om än med broskfördjupningar, troligen mot risken för brott), i nyligen benfisk består det av 10 till 14 "brosk eller ersättningsben "(eftersom de är i embryonal broskskalle orsakad av broskbyte); bland tetrapods minskar deras antal långsamt igen.

Splanchnocranium

En agnath (käftfri) "fisk" (Heterostrake: Astraspis ) med en stor huvudsköld (Dermatocranium). Däremot var neurokraniet och splanchnokraniet (inuti) dåligt utvecklade, bara broskiga.

Eftersom dessa " kranialdjur " hade sprickor från början (främst på grund av konsumtion av mat - se Tunicata ; den ökande storleken medför dock snart andningsfunktionen: gälldannande ), från en viss storlek är skelettstöd också nödvändig för dessa gäl sprickor : den splanchnocranium (. från GR σπλάγχνα pl "inälvor"). Denna andningsfunktion är inte nödvändigtvis knuten till framänden ( bläckfiskar , krabbor ), men visar sig vara fördelaktig "efteråt" - Branchiocranium är (från " Agnatha " [jfr Myxinoidea och Petromyzontida , där den sträcker sig långt bakom Neurocranium ) medan dermatokraniet är helt reducerat] via Chondrichthyes till Osteichthyes - redan med Acanthodii ) bundna mer och mer nära till axocranium (dock i den vidare utvecklingshistoriken mot luftandade terrestriska ryggradsdjur överflödiga igen och reduceras till hyoidbenet och andra "rester"). Gren- eller splanchnocranium (gäl- eller svalbågen med hyoid- och käkebågen ) består av cirka 33 namngivna ben i benfisk, de flesta parvis och artikulerar till varandra (i amphiarthroses ).

Dermatokranium

Plast (inte ett originalfossil): Lyftdermatokraniet från Dunkleosteus ( Placodermi ) styrde på baksidan av den väldigt utvecklade axelbältet. Käkbenen hade tänder på tänderna eftersom fisken ännu inte hade rätt tänder. De enskilda benen kan knappast homologeras med Osteichthyes .

Senare Come (?) - förmodligen som en "reaktion" till bepansrade leddjur som Ordovic havsskorpioner ( "hav skorpioner") som fiender - på den främre änden av kroppen (att skydda mjuka vävnader såsom muskler, nerver, hud-sensoriska kanaler) (dussin) små benplattor i huden: dermatokraniet , som har mycket hårda ytstrukturer som en speciell egenskap, som sedan kan skilja sig till tänderna i området för munöppningen . Täckben förekommer också i det ektodermala hålrummet i mun och svalg ( svalget ), dvs. H. inuti Branchiocranium, på (se även gällefälla ). I årtionden har det varit en tvist om huruvida de sensoriska kanalerna på huvudlinjen eller tänderna representerar täckbenets "ursprung" (båda behöver inte vara). Täckbenen och tänderna tillhör också mesodermet - endast tandemaljen är sannolikt en ektodermal tjänst. "Kalk" -skelettet i allmänhet kan antagligen "kopplas" till scleritplattorna ( stereom ) i echinodermata .

Idag är det knappast möjligt att bestämma sekvensen i vilken de tre komponenterna förekommer, vilka på grund av sin vikt dikterar olika fylogenetiska utvecklingstendenser. När det gäller den lilla Conodonta verkar bara tänderna på "skallen" (?) Ha bevarats som hårda delar av det levande djuret - allt annat offras för det nektiska sättet att leva. Den thelodonti ha tunn hud ( skalor ) rustning. Med Ostracodermi u. å andra sidan förhindrar den starka rustningen liv i det öppna vattnet. Den pansrade Placodermi hade redan käkar, men inga tänder av lämplig storlek. De hade förmodligen redan en simblåsan så att de var de första stora rovdjurna som vandrade runt i det öppna vattnet trots den tunga benvävnaden ( Dunkleosteus var 8 m lång). "Skalet" säkerställer att endokraniet (inuti - dvs. neuro- och splanchnokranium) nu kan förbli knotigt (ömt). Eftersom badblåsan också har sina nackdelar klarade sig den " broskfisken " utan den och en del av skelettet (benvävnad och dermatokranium) - men inte tänderna.

Amia skalle skelett . Ovanför dermatokranium, under neurokranium. EP Allis (1897) använder redan till stor del de beteckningar som fortfarande är giltiga idag.

Synkranium

Den senaste (nu levande) benfisken har alla tre skallebeståndsdelar (och högst sekundära till små ben, inga tänder och ingen simblåsan). I störningen är hudbenets rustning fortfarande ganska oberoende, men i de högre formerna (särskilt Teleostei ) finns en standardisering (" synkranium "). Antalet ”benindivider” som är förbundna med varandra genom “suturer” ( suturer ; vi vet väldigt lite om suturernas funktion) i synartroser minskar (genom fusioner eller misslyckanden, som de säger; till exempel är tandläkaren Teleosteer en "fusionsprodukt" av Dentale, Mentomeckelianum, Spleniale, Surangulare (bland andra) vid Amia och andra, men som också "misslyckades" efter att ha minskat i storlek till förmån för Dental, dvs. kan ha försvunnit).

Fisk skalleben

Huvudskelettet på en barnfisk , som abborre ( Perca fluviatilis ), består av nästan 160 ben (för jämförelse: det hos människor har 31). De flesta är parade (vi hänvisar bara till de oparade [u]). På skallen (dvs i ryggvy) ser vi följande täckben (d, med sensorisk kanal D) eller broskben (a) eller blandade ben (a + d smält): Supraoccipitale (u, a, kanske även d; D), supratemporal (D), d- parietal , d-epoticum, intercalare (d), frontal (D), nasal (D) och (mes-) ethmoideum (u, a, d).

Abborre ( Perca ) skalle . Olika namn idag: t Nasale, m Articulare, pt Metapterygoid, s Posttemporale.
Inne i underkäken på en fossil lax. Vänster led (med temporomandibulär led) och vinkel; Mitt: det cylindriska käken (eller Meckels ) brosk (förkalkat); tandläget till höger.

Sidorna av neurokraniet utgör följande ossifikationer: a-Exoccipitale, Opisthoticum (D), a-Prooticum, a-Sphenoticum (förenat med d-Postfrontale), a-Pteroticum (de tre halvcirkelformiga kanalerna i det vestibulära organet finns i de tre otica), Basisfenoid (u), Pterosfenoid, (Orbitosfenoid, u, endast med tjockare orbital septum), Ectetmoid (a med d-Praefrontale). Ögat skyddas av circumorbitalia (D; här 5 eller 6 suborbitalia - den första kallas ofta praeorbital eller lacrimale). Den gällock (d) inkluderar operculare, suboperculare och interoperculare. Den ventrala vyn visar "skalens bas": Basioccipitale (u), Parasphenoid (u, d) och vomer (u, d).

Splanchnocranium består av sju "inre bågar", vars spårbarhet för "gillbågar" inte garanteras för alla. Fyra riktiga gälvbågar består vardera (från topp till botten) av svalg-, epi-, cerato- och hypobranchial och en basibranchial vardera (u); "5. Arch "består endast av" Cerato-elementet "(de säger. Vissa element förblir broskiga under hela sitt liv). Dessa broskben (a; se faryngealia ) har tandplattor inuti (d); a och d smälts samman i mycket olika grader ("5: e Ceratobranchiale" är alltid ett blandat ben). Framför gillkorgen ligger hyoiden ventralt (de sju d-Branchiostegal-radierna; se Branchiostegalapparat ), bestående av epi-, cerato- och två hypohyal (n) och basihyale (u, med d-glossohyale), dorsal (( a) Hyomandibulare, som är täckt på utsidan av preoperculare (D). Den hyoid är ledad till den quadratum genom den stavformade inter- eller stylohyal, den hyomandibular av ( "kilas fast") symplecticum . Den engångs "bågen" (nu jockstrap kallad) består av: Palatinum (vid Percoidei endast d) två (d) pterygoid (ektoderm och endoderm), Metapterygoid (a till d), Quadratum (a, d?). Den mest breda broskzonen i jockstrap är funktionellt viktig. Tre ( men tio för Amia calva !) Ben: tandläkare (D, med en del), led (a) och vinklar, bildar underkäken , där den elastiska, broskiga underkäken alltid bevaras. " Övre käken " i Teleostei består emellertid endast av två täckben (ursprungligen näsregionen): premaxillary (i taggfisk endast vid munkanten, tandad, med (u) rostral brosk) och maxillary ( fortfarande tandad i mer primitiv fisk). Slutligen två senbenförändringar: Urohyale (u, ventralt mot hyoiden) och sesamartikeln (fästning av masseter senan i underkäken).

Exempel på iögonfallande tandvård: underkäken på en piranha ( Pygocentrus nattereri ) från insidan. Du kan se den vinklade tandläkaren, artikulären fast i den med införande senan i den kraftfulla tuggmuskulaturen (omgiven av den djupa adduktorfossan för Aω) och, ventralt av den diartrotiska temporomandibulära leden, den lilla vinkeln. Eftersom skäreggarna i över- och underkäken (en på framsidan saknas på bilden) måste passa ihop exakt, är rörelserna på jockremmen små (gälskyddet kan bortföras i stor utsträckning); mandibulär symfys trasslar in av ben "fingrar".

I fisk kan axelbältet också funktionellt räknas som en del av skallen (t.ex. för att den stöder gälhålan på baksidan), den består av (d-) supracleithral, ​​cleithral och de två a-benen coracoid och scapular ; den styrs av posttimoral vid nacken (jfr den omvända semantiken i Dunkleosteus [Fig.]).

Funktionell

(Här bara en mycket grov översikt - mångfalden av fiskskallen är oöverskådlig, jfr Gregory 1933.) Skallen styrs av ryggraden, med mer primitiva former fortfarande av chordan, som kan sträcka sig in i den så långt som basen fenoid. Artikulationen sker på basioccipital, ofta också på exoccipitalia, och är vanligtvis inte särskilt rörlig (bågeffekt!). Större rörlighet ges z. B. genom att lyfta skallen för att knäppa (z. B. Zander ; Uranoscopus , överdriven i vissa djuphavsfiskar såsom Malacosteinae ); "Bita ner" i Clariidae ; Salamanderfisken Lepidogalaxias har blivit känd för sina sidorörelser (det var därför man till och med antog att den inte längre kan röra ögonen. Ryggradsdjur har flexibla ögon - bläckfiskarna visar att det kan göras utan). Syftet med att höja skallen är att rikta in rörelseriktningen och snäppriktningen hos frisimmande fiskar (eftersom underkäken huvudsakligen öppnas nedåt). En annan möjlighet var att bara lyfta den främre skallen så att det koordinerande vestibulära organet (i "otoccipital blocket") kunde förbli i vila (intrakraniell kinetik, bara med sarcopterygii , nyligen Latimeria ; nackdel: bågeffekt försvagad!). Det fanns också fisk som bara kunde lyfta nasalkapseln (nyligen med Lepidosiren och Cobitidae , men fortfarande oklar). Jockstrap och maxillary-apparaten (se fiskmunnen ) av högre fiskorder ger också ett botemedel här.

Upprullningsmusklerna i mage ålens faryngealia, Gymnothorax . Det finns liknande svalgkäkar bland Perciformes, bland andra. och även med Amia (konvergens).
Skalle av anarhichas ( sjövarg ). Vid den övre kanten av munnen kan du se den ihopkopplade föraxillären med "huggtänderna" (för att riva av fastspunna musslor) och den nästan tandlösa sidogren; bakom i mantaket (medialt) de klämda tänderna på den oparade vomern och (lateralt till den) de på palatina. (Den tjocka stången mellan Palatinum och TMJ-regionen [Quadratum] är den främre kanten av Ectopterygoids som jockremmen hörde.) Som antagonister mot tänderna på dessa fem ben verkar riva och Quetschzähne den (parade) Dental (underkäken). Längre bak (inuti) den övre och nedre faryngealia med mindre tänder som transporterar blötdjuret genom halsen. De känsliga Branchiostegal-strålarna på sidan av underkäken.

Förutom stammusklerna är cirka 60 muskler fästa vid skallen (eller delar av den) (de flesta av dem naturligtvis); några av dem indelade i delar, t.ex. B. tuggmuskulaturen upp till 12. Jockbandet möjliggör lateral expansion av svalget (för att andas, suga och svälja); dessutom hyomandibular på pro, sphenoid och pterotic och palatine på mesoid och ektopoid (men ektopterygoid i karp och havskatt). Jockstraps rörelser tar ofta med sig lacrimalen och tjänar således till att ventilera luktorganet. Underkäken som är ledad vid kvadratum (sadelfog! Diarthrosis ) måste delta i den tvärgående expansionen i symfysen och roterar längs med tänderna utåt. Långa tänder kan också vara hopfällbara (tack vare elastiska ligament räcker de upp igen efter bytespassagen, t.ex. i Merlucciidae ). Det finns till och med fiskar med en intra- mandibular led: att öka bettkraften ( Scaridae ; "Streptognathy"). Rörelserna hos hyoid- och gillskyddet är lika viktiga för andning och matförvärv; z. B. Operkellyft används i de flesta fiskar, via interoperculum, för att öppna munnen. Gillkorgen är "upphängd" från basen av skallen (parasphenoid) med hjälp av pharyngobranchial I, för att möjliggöra snabba loopningsrörelser av dorsal pharyngealia (med gripande tandplattor) i former med upprullningsmuskler . Dessa faryngealia är ledade pharyngo- och epibranchalia (II-IV), som interagerar med nämnda "Ceratobranchialia V". För blötdjursätare och liknande. ( Sparidae och andra) till och med en riktig kul-och-sockel-led bildas mellan struphuvudet och parasphenoid. I Scaridae artikuleras den smälta "Ceratobranchialia V" inuti Cleithralia för ökad stabilitet.

Flera funktionella prestationer av fiskskallen överfördes från sarkopterygianerna till tetrapods till fåglarna. Det är bara hos däggdjur som de flesta saker inte längre är fördelaktiga och ges upp igen (akinetisk skalle - liknar Dipnoi ).

Se även

litteratur

webb-länkar

Commons : Fish skalle  - Samling av bilder, videor och ljudfiler
  • Kompakt biologileksikon, Spectrum Academic Publishing House, Skull , Cranium