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The diplacanthid fishes (Acanthodii, Diplacanthiformes, Diplacanthidae) from the Middle Devonian of Scotland

Carole Burrow, Jan den Blaauwen, Michael Newman, and Robert Davidson 

Plain Language Abstract

Our investigations of the form and structure of the fin spines, squamation, and pectoral skeleton of the three diplacanthiform acanthodians Diplacanthus crassisimus, Diplacanthus tenuistriatus, and Rhadinacanthus longispinus from the Middle Devonian of Scotland show that D. crassisimus and D. tenuistriatus are closely related, and the differences between those two species and R. longispinus support assignment of the latter to the separate genus. All three species are also found in the Baltic region, Belarus, and Severnaya Zemlya.

Resumen en Español

Los peces diplacántidos (Acanthodii, Diplacanthiformes, Diplacanthidae) del Devónico Medio de Escocia

Los Diplacanthiformes son un clado de peces acantodios que estuvieron muy extendidos durante el Devónico Medio y principios del Devónico Tardío. Están mejor representados en el Devónico Medio, por fósiles articulados, espinas de las aletas y abundantes escamas, esto último principalmente en el norte de Europa. Tres especies de Diplacanthiformes diplacántidos, Diplacanthus crassisimus, Diplacanthus tenuistriatus, y Rhadinacanthus longispinus, se encuentran en asociaciones del Devónico Medio (Eifeliense-Givetiense), del norte de Escocia, constituidas por peces articulados. Nuestro estudio detallado de las estructuras dérmicas y cintura escapular endoesquelética en estos peces apoya la validez de Rhadinacanthus como un género separado de Diplacanthus, los cuales se diferencian por la morfología de las espinas, la morfología de las escamas, y su histología, y la morfología de la cintura escapular. En Orkney y Caithness, D. crassisimus aparece por primera vez en la biozona de vertebrados Thursius macrolepidotus y deja de terner registro en la biozona de vetebrados Millerosteus minor + Thursius pholidotus. Las especies Diplacanthus tenuistriatus y R. longispinus se encuentran desde la biozona Coccosteus cuspidatus hasta el final de la biozona Millerosteus minor + Thursius holidotus. A través de la comparación de los resultados de nuestro trabajo detallado de la morfología y la histología de las espinas de las aletas y las escamas de los peces articulados con taxones de diplacántidos, a partir en este caso de espinas de las aletas y escamas sueltas de la Región Báltica, Bielorrusia y Tierra del Norte, reconocemos como sinónimos más modernos de las especies de Escocia a muchos de estos últimos taxones de los depósitos contemporáneos. El análisis filogenético de géneros de gnatóstomos seleccionados muestra que los Diplacanthiformes Diplacanthus, Rhadinacanthus, Uraniacanthus y Culmacanthus forman un clado bien establecido dentro de un clado mayor que comprende todos los taxones de acantodios más Chondrichthyes como grupo monofilético.

Palabras clave: Diplacanthus; Rhadinacanthus; Caithness; Orkney; histología; filogenia

Traducción: Enrique Peñalver (Sociedad Española de Paleontología)

Résumé en Français

Les poissons diplacanthidés (Acanthodii, Diplacanthiformes, Diplacanthidae) du Dévonien moyen d'Écosse

Les Diplacanthiformes sont un clade de poissons acanthodiens qui étaient très répandus pendant le Dévonien moyen et le début du Dévonien récent. Ils sont les mieux représentés dans le Dévonien moyen, par des fossiles articulés, des épines de nageoires et d'abondantes écailles, ces dernières étant particulièrement nombreuses dans le nord de l'Europe. Trois espèces de diplacanthiformes diplacanthidés, Diplacanthus crassisimus, Diplacanthus tenuistriatus et Rhadinacanthus longispinus, sont trouvées dans des assemblages de poissons articulés du Dévonien moyen (Eifélien–Givétien) du nord de l'Écosse. Notre étude détaillée des structures dermiques et des ceintures pectorales endosquelettiques soutient la validité de Rhadinacanthus comme étant distinct de Diplacanthus, ces deux genres différant par la morphologie de l'épine, la morphologie des écailles, l'histologie, et la forme de la ceinture pectorale. Dans les Orcades et à Caithness, D. crassisimus est trouvé pour la première fois dans la biozone à vertébrés à Thursius macrolepidotus et disparait antérieurement à la biozone à vertébrés à Millerosteus minor + Thursius pholidotus. Diplacanthus tenuistriatus et R. longispinus sont connus de la biozone à Coccosteus cuspidatus à la fin de la biozone à Millerosteus minor + Thursius holidotus. En comparant les résultats de notre étude détaillée sur la morphologie et l'histologie des épines de nageoires et des écailles de poissons articulés avec des taxons de diplacanthidés connus par des écailles et des épines de nageoires isolées de la région de la Baltique, de Biélorussie et de Severnaya Zemlya, nous reconnaissons nombreux de ces taxons de dépôts contemporains comme des synonymes juniors des espèces écossaises. Une analyse phylogénétique d'une sélection de genres de gnathostomes montre que les diplacanthiformes Diplacanthus, Rhadinacanthus, Uraniacanthus, et Culmacanthus forment un clade bien soutenu au sein d'un clade plus important comprenant tous les taxons acanthodiens plus le clade Chondrichthyes.

Mots-clés : Diplacanthus ; Rhadinacanthus ; Caithness ; Orcades ; histologie ; phylogénie

Translator: Antoine Souron

Deutsche Zusammenfassung

Die diplacanthiden Fische (Acanthodii, Diplacanthiformes, Diplacanthidae) aus dem mittleren Devon von Schottland

Die Diplacanthiformes sind eine Klade von Acanthodiern, die während des Mittleren Devons und frühen Spätdevons weit verbreitet waren. Am stärksten vertreten sind sie im mittleren Devon durch artikulierte Fossilien, Flossenstrahlen und zahlreiche Schuppen, letztere hauptsächlich aus Nordeuropa. Drei Arten von diplacanthiden Diplacanthiformen, Diplacanthus crassisimus, Diplacanthus tenuistriatus und Rhadinacanthus longispinus, wurden in mitteldevonischen (Eifelium–Givetium) Assemblagen von artikulierten Fischen im nördlichen Schottland gefunden. Unsere detaillierte Untersuchung der Dermalstrukturen und des endoskeletalen Schultergürtels dieser Fische unterstützt die Validität von Rhadinacanthus als separate Gattung, die von Diplacanthus getrennt ist. Beide unterscheiden sich in der Wirbelsäulenmorphologie, Schuppenmorphologie und Histologie, und in Gestalt und Form des Schultergürtels. Auf Orkney und Caithness erscheint D. crassisimus zuerst in der Thursius macrolepidotus Vertebraten-Biozone und verschwindet mit der Millerosteus minor + Thursius pholidotus Vertebraten-Biozone. Diplacanthus tenuistriatus und R.longispinus reichen von der Coccosteus cuspidatus Biozone bis zum Ende der Millerosteus minor + Thursius holidotus Biozone. Durch den Vergleich unserer detaillierten Ergebnisse zur Morphologie und Histologie von Flossenstrahlen und Schuppen artikulierter Fische mit isolierten Schuppen und Flossenstrahlen diplacanthider Taxa aus der baltischen Region, Weissrußland und Severnaya Zemlya haben wir viele der letzteren Taxa aus gegenwärtigen Ablagerungen als Juniorsynonyme der schottischen Arten erkannt. Eine phylogenetische Analyse ausgewählter gnathostomer Gattungen zeigt, dass die Diplacanthiformen Diplacanthus, Rhadinacanthus, Uraniacanthus und Culmacanthus eine gut gestützte Klade innerhalb einer größeren Klade bilden, die alle Acantodier plus die monophyletischen Chondrichthyes enthält.

Schlüsselwörter: Diplacanthus; Rhadinacanthus; Caithness; Orkney; Histologie; Phylogenie

Translator: Eva Gebauer

Arabic

601 arab

Translator: Ashraf M.T. Elewa

 

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