Determinación de los Hábitats de Cefalópodos.

Cefalópodos : Ammonites y Nautilus.


INTRODUCCIÓN:

Los Ammonites (Fig 1), nombre que deriva de «Ammon», sobrenombre del Dios Júpiter  son una subclase de Moluscos Cefalópodos extintos que presentaban una concha con cámaras y normalmente enrollada en un plano en espiral, al igual que el género Nautilus (Agassiz, 1847)( Fig 3 y 4).

Fig 1. Fósil de Ammonites extinto (Imagen Izquierda), Cámara de Ammonites (Imagen Derecha).

                           Fig 3. Nautilus actual.         Fig 4. Cámara de Nautilus.

Estos animales, antecesores de los pulpos y los calamares aparecieron hace unos 380 M.a durante el Devónico, y al igual que los dinosaurios, se extinguieron a finales del Cretácico hace unos 65 M.a. Estos moluscos fueron muy abundantes en ambientes marinos poco profundos de los márgenes continentales. Nadadores bastante lentos, evitaban los altos niveles de energía de las olas.

Su cáscara se compone de carbonato de calcio, estas cáscaras se pueden utilizar para obtener información sobre las temperaturas del agua del mar antiguas o paleo-temperaturas, proporcionándonos datos sobre el hábitat y la profundidad a la que se encontraban estos Ammonites.

El objetivo de este estudio Kruta I, Landman NH, Cochran JK (2014) A New Approach for the Determination of Ammonite and Nautilid Habitats. PLoS ONE 9(1): e87479. doi:10.1371/journal.pone.0087479

es poner a prueba la hipótesis de que las estructuras inalteradas de la mandíbula calcítica de Ammonites se pueden utilizar para reconstruir paleo-temperaturas.

Estudios de la composición de isótopos estables de las cáscaras Ectocochleate de Cefalópodos Nautilus han demostrado que el δ18O de la cáscara aragonítica refleja con precisión la temperatura del agua de mar durante la secreción de la cáscara.

Para ello la buena conservación de la cáscara externa de Cefalópodos fósiles de Ammonites y Nautilus es imprescindible, ya que en depósitos sedimentarios, la cáscara aragonítica está mal o no conservada, mientras que las mandíbulas calcáreas perduran en zonas como Alemania en calizas Solnhofen Plattenkalk del Jurásico y en Francia Bassin Vocontien  del Cretácico Inferior.

Principalmente, se analizaron las estructuras calcáreas de calcita de las mandíbulas superior e inferior del género Nautilus comparándolas con las temperaturas de agua calculadas para la cáscara aragonítica en los mismos individuos, las cuales no son secretadas por un único tejido y no presentan la misma mineralogía.

Se realizó otro estudio sobre el género Baculites (Jean  Baptiste  Lamarck, 1799) del Cretácico Superior de Norteamérica. Los estudios revelan que tanto la capa exterior y los elementos de mordaza calcíticos en Ammonites están bien conservados, retienen la mineralogía y la microestructura original.

MATERIALES Y MÉTODOS

·         Nautilus

Se toman muestras de ocho ejemplares de Nautilus pompilius  (Linnaeus, 1758) desde Vanuatu .La cáscara aragonítica y los revestimientos de calcita de las mandíbulas de quitina se muestrearon para cada individuo. Para la pared de la envoltura exterior se tomaron muestras en la abertura de la cámara del cuerpo . La mandíbula superior tiene una estructura en forma de flecha calcítica llamada Rhyncholite . La cubierta calcítica de la mandíbula inferior  es más delgada que  Rhyncholite , cuenta con dientes de calcita en la superficie oral y se llama  Conchorhynch ( Fig. 4 ). La capa delgada aragonítica aparece en la parte de contacto entre la Conchorhynch /Rhyncholite y la parte de quitina de la mandíbula. Con el fin de evitar la contaminación con esta capa aragonítica, se tomaron muestras de la punta anterior de la Rhyncholite en la mandíbula superior y los dentículos y la parte interna de la Conchorhynch en la mandíbula inferior. Las muestras se trataron siguiendo el método de (Allmon et al…) con el fin de eliminar el material orgánico presente en la cubierta y en la mandíbula inferior , se lavaron en 15 % de H₂O₂ durante tres horas, a continuación, el H₂O₂ se pipeteó fuera y lavó tres veces con metanol ( 99,9 %).

Fig 4.Vista lateral de la mandíbula superior e inferior de Nautilus pompilius.

Estructuras calcáreas están representadas en color blanco, mientras que la principal parte de quitina de los maxilares se visualiza en negro. Las flechas indican el lugar donde se tomaron muestras para análisis isotópicos.

·         Ammonites

El primer conjunto de muestras de Ammonites consiste en la pared de la cubierta exterior , así como elementos de mordaza de Baculites sp. (liso) de la formación Pierre Shale del Cretácico Superior en el condado de Butte, Dakota del Sur (Fig. 5) con la abundancia de ejemplares muy bien conservados de Baculites (Fig. 6A) con piezas del material de la cáscara nacarada aragonítica permanecen atados al Steinkern (moldes internos compuestos) y elementos de mordaza conservados dentro de la cámara del cuerpo de los mismos individuos ( in situ ) . las mandíbulas en el interior de la cámara de cuerpo son poco frecuentes compuesto por la cubierta calcítica de la mandíbula inferior , llamada la Aptychus (Fig. 6B ) . Aptychus del Mooreville Chalk, Alabama( Fig. 6C).

Fig 5. Paleomapa de América del Norte durante el Cretácico superior (85 M.a, de Blakey, 2011).

Localidades de fósiles en Dakota del Sur y Alabama se indican con estrellas rojas.

Fig 6. A) Baculites sp. (liso), B) Aptychus de mandíbula en Baculites y C)Aptychus del Mooreville Chalk, Alabama.

El segundo conjunto de muestras consta de Aptychi (es decir, las válvulas de calcita de los maxilares inferiores) en el Condado de Greene , Alabama.
Submuestras de la concha fueron examinados bajo la micrografía con el fin de evaluar la microestructura y asignar a cada muestra un Índice de Conservación (PI ), que van de 1 ( mala) a 5 (excelente ) para la preservación de la pared de la concha nacarada.
Para preparar las muestras para su análisis, las superficies de la Aptychi del Mooreville Chalk se rasparon para eliminar el material extraño y luego limpiar con un aparato de ultrasonidos y observándolo mediante el microscopio.

CONCLUSIÓN

Los valores isotópicos en el material fósil Baculites sp(liso) reflejan la calidad de conservación de las muestras.

Los datos se encuentran representados en el enlace del artículo, demuestran que las temperaturas registradas en las conchas de los actuales Nautilus pompilius coinciden con las temperaturas de los elementos de mordaza en los mismos individuos . Estructuras calcáreas de los maxilares pueden proporcionar así información sobre el hábitat de Nautilus y Ammonites . En Ammonites , si el Aptychus está bien conservado, se registra la misma temperatura para cáscaras externas bien conservadas, aunque la cáscara aragonítica no se conserva.

Los resultados sugieren que las temperaturas de concha y de la mandíbula de Nautilus pompilius exteriores corresponden a profundidades de 254 a 360 m.
La capa exterior es secretada por el manto mientras que las mordazas son secretadas por el tejido en la masa bucal . Por lo tanto adquieren diferentes fuentes de carbono.

La mandíbula Nautilus pompilius  representa un período más largo de tiempo de la vida del animal, mientras que las muestras individuales de la carcasa exterior o la abertura representan un período finito de tiempo. La composición isotópica de carbono de las mordazas es más ligera que en la cáscara de Nautilus pompilius y puede reflejar diferencias relacionadas con la fuente de carbono.

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