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Keywords:

  • Functional morphology;
  • Palaeoheterodonta;
  • periostracal calcification;
  • spike;
  • shell morphology;
  • Trigonioida

Abstract

Microprojections of unionoid shells are virtually unstudied but could be important characters for resolving questions on the phylogeny and ecology of these bivalves. By investigating 26 unionoid and three species of their closest living relatives, the Trigonioida, using scanning electron microscopy, we identified three types of periostracal microprojections. (1) Microridges were present only in one species from each of the two unionoid families Mycetopodidae (Anodontites trapesialis) and Iridinidae (Chambardia bourguignati) and may represent a synapomorphy for the mycetopodid-iridinid clade. In A. trapesialis, microridges were additionally equipped with (2)ensp;flag-like projections (microfringes), possibly a synapomorphic character for the Mycetopodidae. Examination of partially bleached specimens indicated that both microridges and microfringes are predominantly or purely organic. In contrast, previously undescribed (3) spicule-like spikes represent calcifications within the periostracum. These were found in 20 of the 29 species and four of the six unionoid families. Spikes were particularly large and abundant in umbonal (juvenile) shell regions and species characteristic of fast-flowing habitats. These structures may thus serve in protecting the periostracum and shell underneath, and/or stabilizing life position by increasing shell friction. Microfringes and microridges, on the other hand, possibly aid in the orientation of the mussel within the sediment.

Zusammenfassung

Variabilität, Funktion and phylogenetische Signifikanz von periostrakalen Mikroprojektionen paläoheterodonter Muscheln (Mollusca)

Obwohl Mikroprojektionen paläoheterodonter (trigonioider und unionoider) Schalen nahezu unerforscht sind, könnten diese Charaktere zur Auflösung von Fragen zur Phylogenie und Ökologie dieser Muscheln beitragen. Mittels rasterelektronischer Untersuchungen an 26 unionoiden und drei trigonioiden Arten konnten wir drei Typen von periostrakalen Mikroprojektionen identifizieren: (1) Mikrorippen waren nur in jeweils einer Art der zwei unionoiden Familien Mycetopodidae (A. trapesialis) und Iridinidae (C. bourguignati) vorhanden und könnten eine Synapomorphie der Mycetopodiden-Iridiniden Gruppe darstellen. In A. trapesialis waren diese Mikrorippen zusätzlich mit (2) fähnchenartigen Projektionen (Mikrofransen) ausgestattet, potentiell ein synapomorpher Charakter der Mycetopodidae. Untersuchungen an partiell gebleichten Exemplaren weisen darauf hin, dass sowohl Mikrorippen als auch Mikrofransen überwiegend oder durchwegs organischer Natur sind. Bis dato unbeschriebene (3) nadelförmige Spikes repräsentieren hingegen Kalzifikationen innerhalb des Periostrakums. Diese wurden in 20 der 29 Arten und vier der sechs unionoiden Familien gefunden. Spikes waren besonders groß und häufig in der umbonalen (juvenilen) Schalenregion und in Arten ausgeprägt, die charakteristisch für schnellfließende Gewässer sind. Diese Strukturen könnten daher als Schutz für das darunterliegende Periostrakum und/oder zur Stabilisierung der Lebensposition durch erhöhte Friktion der Schale dienen. Mikrofransen und Mikrorippen helfen andererseits möglicherweise bei der Orientierung der Muschel im Sediment.