A model of reconstruction for the oral apparatus of the Ordovician conodont genus Protopanderodus Lindström, 1971

Abstract (Swedish)

Element från det ordoviciska conodontsläktet Protopanderodus Lindström, 1971 har studerats i syfte att sätta upp en modell för rekonstruktion av släktets tandapparat. Totalt har 4202 element från de fem Protopanderodus-arterna i den svenska mellanordoviciska conodontfaunan ingått i studien. Fyra av arterna, P. rectus, P. robustus, P. graeai och P. parvibasis uppvisar många gemensamma morfologiska karaktärer och utgör troligast en utvecklingslinje, medan den femte arten
P. calceatus, skiljer sig åt morfologiskt. Den sistnämnda arten är således inte lika nära besläktad, och representerar eventuellt en separat utvecklingslinje.
Välbevarade element från adulta individer har detaljstuderats för att identifiera och beskriva morfologiskt distinkta typer av element. Alla övriga identifierbara element (till exempel juveniler och trasiga element) har ingått i uträkningen av förhållandet mellan olika elementgrupper, i syfte att statistiskt uppskatta det lägsta antalet element i en apparat. Tre elementgrupper kunde urskiljas hos alla fem arterna; M-, S- och P-element enligt det i studien använda notationssystemet. Antalet elementtyper inom varje grupp visade sig vara annorlunda hos Protopanderodus calceatus (Ml, M2, Sa, Sb, Sc, "Sd", Pa, Pbl, Pb2) jämfört med M, Sa, Sbl, Sb2, Sc, Pa, Pb hos de övriga fyra arterna.
Förhållandet mellan elementgrupperna M, S och P för P. rectus, P. robustus, P. graeai och P. parvibasis tyder på en apparat med minst 21 stycken element fördelat på 4 M (2 par), l Sa (symmetriskt),
4 Sbl (2 par), 4 Sb2 (2 par), 2 Sc (l par), 2 Pa (l par), 4 Pb (2 par). Samma minsta antal element gäller för P. calceatus men istället fördelat på 2 Ml (l par), 2 M2 (l par), l Sa (symmetriskt), 2 Sb (l par), 4 Sc (2 par), 4 "Sd" (2 par), 2 Pa (l par), 2 Pbl (l par),
2 Pb2 (l par). Huruvida P. calceatus skiljer sig tillräckligt mycket från övriga fyra arter för att föras till ett separat släkte är för närvarande osäkert.
En utökad undersökning som inkluderar andra arter med morfologiska karaktärer liknande de hos P. calceatus vore önskvärd, för att i första hand jämföra apparaternas elementtyper och på så vis se om dessa arter tillhör en separat, gemensam utvecklingslinje.

Abstract

Elements from the Ordovician conodont genus Protopanderodus Lindström, 1971 have been investigated to provide a model of reconstruction of the oral apparatus of this genus. In total, 4202 elements from the only five species representing Protopanderodus in the Swedish Middle Ordovician conodont fauna were included in the study. Four of the species, P. rectus, P. robustus, P. graeai and P. parvibasis have similar morphological characters and are thought to belong to the same evolutionary linage. However, the fifth species, P. calceatus, is morphologically different and thus not so closely related, possibly representing a separate evolutionary linage.

Well-preserved elements from adult specimens have been studied in detail for the identification of distinct element types, while all other identifiable elements (for example juveniles or somewhat broken elements) were also included in the calculation of element ratios, to statistically determine the lowest number of elements in a single apparatus. Three element groups were recognized for all five species; M-, S-, and P-elements according to the element notation system used. The number of element types in each group were quite different in P. calceatus (M1, M2, Sa, Sb, Sc, ”Sd”, Pa, Pb1, Pb2) compared to M, Sa, Sb1, Sb2, Sc, Pa, Pb in the other four species. The element ratios for the M, S and P element groups for P. rectus, P. robustus, P. graeai and P. parvibasis are indicative of an apparatus containing a minimum of 21 elements distributed as 4 M (2 pairs), 1 Sa (symmetrical), 4 Sb1 (2 pairs), 4 Sb2 (2 pairs), 2 Sc (1 pair), 2 Pa (1 pair) and 4 Pb (2 pairs). The same minimum number of elements is recognized for P. calceatus but these are instead distributed as 2 M1 (1 pair), 2 M2 (1 pair), 1 Sa (symmetrical), 2 Sb (1 pair), 4 Sc (2 pairs), 4 ”Sd” (2 pairs), 2 Pa (1 pair), 2 Pb1 (1 pair), 2 Pb2 (1 pair).

At this moment it is uncertain if the dissimilarities between the apparatus of P. calceatus and the other four species suffice to refer the latter species to a new genus. Further investigations of other species, sharing the same morphological characters as P. calceatus would be desirable; the comparisons of element types in their apparatuses could show if these species belong to one single and separate evolutionary linage.

Abstract (Swedish)

Populärvetenskaplig sammanfattning: Conodonterna var en framgångsrik och diversifierad marin djurgrupp som levde från ungefär mellankambrium (~ 500 Ma) till slutet av trias (200 Ma). Från ett fåtal bevarade avtryck vet man att djuren var långsmala, endast några cm långa och hade fenor. Avtrycken är svårtolkade, men mycket tyder på att conodonterna var förhållandevis avancerade och kanske till och med de tidigaste representanterna för ryggradsdjuren, då de hade en ryggsträng, vilken är föregångare till ryggraden. Största delen av vår kunskap kommer dock från conodonternas enda mineraliserade del, deras tandapparatur, vilken var uppbyggd av ett antal kalciumfosfatiska element. Elementen är vanligt förekommande i kalksten och andra sedimentära bergarter, vilka i sin tur avslöjar under vilka förhållanden conodonterna levde.

Under de ca 300 miljoner år som conodonterna levde, uppstod stora variationer mellan olika gruppers tandapparatur; från enkla former med enbart konformade element till väldigt komplexa former som innehöll uttalade elementgrupper med olika funktioner och mycket varierande form. Under de senaste årtiondena har en central del av forskningen kring conodonter handlat om att rekonstruera tandapparater, vilket hela tiden ökar kunskapen om olika conodontgruppers släktskapsförhållanden, deras evolution samt levnadssätt. Problemet är att elementen oftast hittas separata, och följaktligen är det svårt att avgöra vilka element som tillhör en art, och ännu svårare att avgöra placeringen i tandapparaten. En del yngre, mer avancerade tandapparater, har bevarats under extremt goda förhållanden och återfunnits nästan kompletta, vilket underlättar en rekonstruktion. För de flesta andra apparater arbetar man fram rekonstruktionsmodeller där man använder sig av terminologiska system för att identifiera och beskriva olika typer av element. Vanligen rekonstrueras en modell som skall gälla för ett helt släkte. Utifrån ett större antal element från släktet ifråga, kan man statistiskt räkna ut det ungefärliga antal element som tandapparaten innehöll.

I min studie har jag tagit fram en rekonstruktionsmodell för det ordoviciska släktet Protopanderodus Lindström, 1971. Fem arter av släktet har ingått i studien, varav fyra av arterna säkert tillhör samma utvecklingslinje, vilket gör att deras element är relativt lika varandra. Den femte arten är inte lika nära besläktad, då elementen är utseendemässigt ganska olika de övriga arternas. Mina resultat pekar på en skillnad i tandapparatens uppbyggnad för den sistnämnda arten jämfört med de övriga fyra; antalet identifierade elementtyper var nio jämfört med sju, och dessutom var inte elementtyperna direkt utseendemässigt jämförbara. Det statistiska förhållandet mellan elementgrupperna tyder dock på en tandapparat uppbyggd av minst 21 element för alla fem arterna. Följaktligen kvarstår i framtiden att besvara huruvida den avvikande arten bör föras till ett nytt släkte, då jag funnit en del argument som talar för det. En jämförelse med andra arter med liknande utseende är därför intressant, då en jämförelse av tandapparaternas uppbyggnad kan visa huruvida dessa arter tillhör en gemensam utvecklingslinje eller inte. En utökad studie är därför nödvändig för att dra mer långtgående slutsatser.

• author: Mellgren, Johanna S.
• supervisor: Anita Löfgren; Birger Schmitz
• organization: Department of Geology
• alternative title: En rekonstruktionsmodell för tandapparaturen hos det ordoviciska conodontsläktet Protopanderodus Lindström, 1971
• year: 2005
• type: H1 - Master's Degree (One Year)
• subject: Earth and Environmental Sciences
• keywords: conodonts, Protopanderodus, apparatus reconstruction, Ordovician, conodonter, apparatrekonstruktion, ordovicium
• publication/series: Dissertations in Geology at Lund University
• report number: 180
• language: English
• id: 2340197
• date added to LUP: 2012-12-28 14:21:57
• date last changed: 2012-12-28 14:21:57