Para los peces, ¿un esqueleto óseo tiene alguna ventaja sobre un esqueleto de cartílago?

He aprendido que dos importantes linajes de peces son los peces óseos ( Osteichthyes ) y los peces cartilaginosos ( Chondrichthyes ). Muchos sitios web mencionan una ventaja de los esqueletos cartilaginosos de tiburones y otros condrictios: son más livianos que los esqueletos óseos.

Pero ha sido más difícil para mí averiguar si sabemos de algo que los esqueletos óseos hacen por los peces que los esqueletos de cartílago no pueden hacer, o que no hacen tan bien.

Mis investigaciones e hipótesis

Encontré un viejo Manual de Geología de Samuel Haughton (1865) que dice

[un esqueleto óseo] solo ofrece una ventaja sobre un esqueleto cartilaginoso al permitir una mayor variedad de puntos de unión para los músculos del pez, y así admite movimientos más poderosos.

Pero tal vez otras personas hayan descubierto más cosas desde que esto fue escrito. Además, tengo curiosidad si esto es solo un argumento teórico, o si tenemos evidencia real de que los peces óseos son capaces de usar sus músculos de manera más efectiva que los peces cartilaginosos.

Tengo tres hipótesis principales en este momento:

  1. Haughton tenía razón, y un esqueleto óseo es simplemente más eficaz para servir como punto de unión para los músculos.

  2. Los esqueletos óseos son más efectivos para proteger a los peces.

  3. No hay ventajas para los esqueletos óseos; Los peces óseos simplemente evolucionaron de esta manera. (Hasta donde puedo decir, la historia evolutiva temprana de los peces ha sido un poco confusa y no he podido determinar si existe un consenso actual sobre si los esqueletos óseos o cartilaginosos fueron los primeros, y si los esqueletos cartilaginosos condrictios son heredados). rasgo primitivo o una innovación).

Respuestas (1)

Como morfólogo de peces, este es mi mejor intento. También me gusta mucho la primera referencia que enumeré al final.

1) Condición ancestral: El esqueleto cartilaginoso de los condrictios (tiburones, rayas, rayas, quimeras) es casi con seguridad una característica derivada, una sinapomorfia, que define al clado. Hay algunas líneas de evidencia para esto. Primero, el cartílago en un esqueleto de tiburón es una forma muy especializada de cartílago calcificado, única en el grupo. En segundo lugar, en otros ancestros gnatóstomos y pregnatóstomos (osteostracanos, otros peces acorazados sin mandíbula) tenían grandes escudos óseos en la cabeza. Los grupos más estrechamente asociados con los tiburones (placodermos, acanthodians parafiléticos) tienen huesos y cartílagos en sus esqueletos. Básicamente, creo que mi punto es que, si bien los esqueletos cartilaginosos eran ancestrales para los gnatóstomos, ese cartílago era muy diferente del cartílago condrictio, y el hueso apareció en muchos peces de tallo antes que el cartílago condrictio.pero no el cartílago calcificado especializado de los tiburones

2) El hueso como plesiomorfo (característica ancestral), pero no el esqueleto completo: si tomamos lo que he dicho anteriormente, ciertamente sugiere que su punto 3 está en la dirección correcta, dividido entre condrictios y osteictios. El esqueleto condrictio es liviano... Pero los osteictios definitivamente tomaron el hueso endocondral y lo utilizaron, lo que nos lleva de regreso a su pregunta original: ¿por qué reemplazaron todo su esqueleto con hueso? Por qué es siempre una pregunta difícil en la evolución, pero podemos especular:

3) Valor adaptativo potencial de un esqueleto óseo:

  • el hueso transmite mejor la fuerza muscular que el cartílago, así que en ese sentido, tienes razón
  • cuando los peces adquirían importancia y se diversificaban, había muchos artrópodos depredadores, grandes y aterradores. Muchos peces primitivos tienen grandes placas de armadura ósea, que pueden haber servido para proyectarlos de sus depredadores quitónicos.
  • Más evidencia de eso: cuando los grandes depredadores aterradores se extinguieron, los peces comenzaron a reducir su armadura ósea (la mayoría de los teleósteos tienen esqueletos muy reducidos).

Sin una máquina del tiempo no podemos estar seguros de estas cosas, pero estoy bastante seguro de que lo que he expuesto está bastante cerca del consenso común.

Relevante encendido:

Gracias por las ediciones, @kmm. No soy bueno en rebajas. ¡O la ortografía, al parecer!