Fossiel van de maand: Cephalopoden, Nautiloïde koppotigen en hun verwanten.

Auteur: Henk Vink

In dit Fossiel van de Maand wil ik aandacht schenken aan de vroegste Cephalopoden en hun verwanten, Nautiloïden uit het Ordovicium van Zuid-Zweden.

INKTVISSEN

Voor ik begin met het beschrijven van de “fossielen” eerst enige informatie over inktvissen. Cephalopoden is Grieks voor “koppotigen”, de naam refereert aan de op armen lijkende tentakels rond hun mond. Ze behoren tot de stam der “mollusken”, weekdieren.

Inktvissen hebben hun naam te danken aan het gegeven dat zij in staat zijn inkt te spuiten om zich te camoufleren, belagers af te leiden en het zicht op zichzelf te ontnemen. De Nautilussen en sommige diepzee soorten hebben dat vermogen niet. Om belagers af te leiden hebben de meeste inktvissen verschillend technieken van camoufleren, zoals het vermogen dat zij razendsnel hun kleuren aan de omgeving kunnen aanpassen. Dit gebeurt met behulp van speciale cellen in de huid.

LEVENSWIJZE  en LICHAAMSBOUW

De meeste inktvissen groeien snel, hun leven is kort, veelal niet langer dan 2 jaar met uitzondering van enkele diepzee- en poolsoorten en de Nautilussen, deze worden veel ouder, tot wel 20 jaar. Het leven speelt zich uitsluitend in zout water af, in alle wereldzeeën.

Ze bewegen zich voort door water in hun mantel te pompen en dit er vervolgens weer krachtig uit te persen langs de hyponoom. Dit is een slurfachtig orgaan dat zich onder de tentakels bevindt en in alle richtingen kan bewegen. De hyponoom is de in- en uitstroombuis of ademhalingsbuis, een orgaan dat bij de meeste groepen mollusken voorkomt en gebruikt wordt voor ademhaling, voedselopname, voortplanting, voortbeweging en uitscheiding.

Alle inktvissen zijn carnivoren. Het menu bestaat uit vis, krabben, kreeften en weekdieren welke zij met hun grijparmen vangen.

Octopussen zijn inktvissen met acht armen, hebben een zeer sterk ontwikkeld zenuwstelsel en men noemt hen de meest intelligente van de ongewervelde dieren. De ogen van inktvissen zijn sterk ontwikkeld en doen niet onder voor die van gewervelde dieren. De bek is een harde papegaaiachtige snavel. Ademen doen ze met behulp van kieuwen. De meeste inktvissen, dus ook de welbekende uitgestorven Belemnieten, hebben een inwendige schelp die wordt omgeven door het vlees van de mantel.

Bij de inktvissen met een uitwendige schelp, zoals de Nautilussen is de sipho (een kalkachtige buis) van groot belang. Hierdoor kunnen zij de gasdruk in achter liggende lege kamers regelen en zo dalen en stijgen. De sipho loopt bij Nautilussen van achteren uit het weke lichaam door alle onbewoonde kamers en passeert de tussenschotten (de septa), die de kamers scheiden, in het midden.
Ook de uitgestorven Ammonieten hadden een uitwendige schelp. Kenmerkend voor de Ammonieten is dat de sipho niet midden door de kamers loopt maar tegen de “ventrale”(buik) wand is gelegen.

DE NAUTILUS VROEGER EN NU

De levende Nautilus, die nog alleen voorkomt in tropisch water van de grote oceaan, is met 6 soorten overgebleven van duizenden soorten nautiloïde Cephalopoden, die in het Paleozoïcum en Mesozoïcum de wereldzeeën bevolkten. Hij wordt dan ook vaak een levend fossiel genoemd.

De Nautilus leeft in de laatste kamer van de planspirale schelp. De woonkamer neemt ongeveer één-derde van de omtrek van de schelp in beslag, de overige (lege) kamers zijn gevuld met gas en een beetje vloeistof. Hij is een enorm goede zwemmer die tot een diepte van 600 á 700 meter kan duiken. Dit kan door de gasdruk via de sipho in de kamers te veranderen.

Inktvissen planten zich voort via eieren. Deze worden bevrucht met het sperma van de mannetjes wat op verschillende manieren kan gebeuren; in de eierstok, in de eileider en ook buiten het lichaam. Het vrouwtje van de inktvis kan tussen de 30 en 500.000 eieren voortbrengen. De voortplanting vindt één keer per jaar plaats in ondiep water. Een deel van de dieren, voornamelijk de vrouwelijke, sterft kort daarna. En de rest vertrekt weer naar dieper water. De pas uitgekomen jongen zijn op zichzelf aangewezen en groeien op zonder hulp van hun ouders.

In de loop van de tijd hebben vele op de Nautilus lijkende vormen geleefd. In het Mesolithicum bestond er een enorme variatie van duizenden soorten Ammonieten.

In oudere aardlagen zoals uit het Ordovicium, Siluur en Devoon, komen we fossielen tegen die verwant zijn aan de huidige Nautilussen. Soorten die qua leefwijze en de vorm van de schelp op hen lijken. Echter ook andere soorten met een rechte schelp. Deze schelpen hebben weinig details, daarom zijn de soorten uit de Paleozoïsche lagen moeilijk te determineren, terwijl zij juist in de lagen van die periode veelvuldig voorkomen.

Van de oorsprong en ontwikkeling van de vroegste weekdieren weten we niet veel omdat in het zgn. Precambrium heel weinig dieren voorkwamen met een harde schelp of schaal en er daardoor bijna geen sporen terug te vinden zijn.

In het Cambrium gingen bepaalde weekdieren een schaal om hun lichaam ontwikkelen, dit ter bescherming en versteviging van hun lichaam.

• Lamellibranchiata. (2kleppige schelpen). Deze groep leefde op of in de bodem en filterde het zeewater voor hun voeding.
• Gastropoda. (Slakken). Deze groep leefde op de bodem en “graasde” algen en konden zich willekeurig verplaatsen.
• Cephalopoden. Deze groep vormde een schaal die door afscheiden van gas in het topgedeelte een drijfvermogen ontwikkelde. Daardoor waren zij in staat zich horizontaal en verticaal te verplaatsen. De oudste Cephalopoden ontwikkelden een schelp die we “orthocoon” noemen, dit is een lang gerekte conische schelp.

Van de vroegst bekende schelpvormende koppotige, de Plectronoceras, zijn weinig complete fossielen bekend. Zij leefden in Boven-Cambrium 500 miljoen jaar geleden. We veronderstellen dat deze eerste Cephalopoden vrij zwemmende dieren waren en een verticaal drijvende leefwijze hadden.

Deze houding was biologisch gezien waarschijnlijk niet succesvol en in de loop van de tijd pasten div. soorten zich aan en richtten zich op een horizontale leefwijze. De voordelen zijn groot, de stroomlijn-richting is voor betere verplaatsing belangrijk. Ook voor de waarneming van voedsel en gevaar is een dergelijke houding beter.

Wel moesten er aanpassingen plaats vinden. Om stabiel horizontaal te blijven bewegen ontwikkelde zich in de achterste lege kamers een kalkvulling, op die wijze ontstond er een contra gewicht ten opzichte van het lichaamsgewicht. Voor de stabilisatie werd ook aan de “ventrale”(buik)zijde de schaal dikker en dus zwaarder opgebouwd dan aan de “dorsale”(rug)zijde.

Er ontwikkelden zich soorten, zoals de Tarphycerida, waarvan de eerste kamers opgerold werden, terwijl de rest van de schelp orthocoon bleef. Een andere soort die zich op dezelfde wijze ontwikkelde is de Lituitus Lituus die met 12 soorten in het Ordovicium voor komt.

STABILITEIT DOOR OPROLLEN

“Oprollen” is een effectieve wijze voor stabiliteit. Hierbij ligt het drijfcentrum in zijn geheel boven het gewicht van het dier. Zo ontstaat een uitgebalanceerde positie in horizontale en verticale zin. Kalkafzettingen in de phragmocoon voor de stabiliteit zijn dan niet meer nodig. De kalk die we nu nog aantreffen in kamers van die soorten zijn er met het bodemwater tijdens het fossilisatie proces ingespoeld.

Van de Tarphycerida is bekend dat zij de neiging hebben zich in de latere volwassen levensfase te ontrollen en dat zij zich een levensstijl op de bodem aanmeten. Jongere, opgerolde vormen waren waarschijnlijk actiever en wendbaarder. Door de groei van het dier werd de schaal die door septa in kamers is verdeeld, steeds een stuk langer en wijder. Doordat er een steeds wijder stuk óm en een nieuwe septa áchter het dier werd gevormd, ontstond er een nieuwe woonkamer. De verlaten woonkamers, die samen de “phragmocoon” vormen, waren dus via de sipho met elkaar verbonden.

In de lagen die gevormd zijn in het Midden-Ordovicium van Zuid-Zweden zijn schalen van de Endoceras (die met 30 soorten voorkwam) gevonden, die ruim 3 meter lang waren!

Met zo’n lengte is het lastig zich te verplaatsen en onmogelijk voort te bestaan. Vandaar dat er na het Devoon nagenoeg alleen opgerolde soorten voor komen.

Een soort die een kromme schelp ontwikkelde was de Cyrtoceras had een haakvormige schelp met een vrijwel ronde doorsnee. De lengte van de schelp was slecht 15 cm. Hij leefde dicht bij de zeebodem en wel een lange periode van het Ordovicium tot in het Devoon.

VERBETERDE NAAMGEVING

Tijdens de 18e en 19e eeuw werden alle schelpen van dit type met een wereldwijde verspreiding Orthoceras genoemd. Zo ook bv de Baculites, een Ammoniet uit de late krijttijd.

Door het gebruik van het geslacht Orthoceras voor talloze soorten kegelvormige Nautiloïden uit het Paleozoïcum en Trias, ontstond een “prullenbaktaxon” (een taxonomie gebaseerd op vorm en dus niet op soort) Nu is bekend dat veel groepen nautiloïden dit type schelp hebben ontwikkeld en behielden. Sinds het geslacht opnieuw gecatalogiseerd is, verwijst de naam “Orthoceras regulare”, naar Ordovicium-gedateerde kalksteenlagen, die Orthocerenkalk wordt genoemd, voorkomend in het Oostzeegebied in Zweden en aangrenzende gebieden zoals Rusland, Litouwen en Estland.

In de hier onder genoemde vindplaatsen komen overblijfselen soms massaal voor. Of de dieren daar ook zo massaal leefden is de vraag.  De schelpen van gestorven dieren zijn over grote afstanden verspoeld. De lege schelpen bevatten immers nog gassen waardoor ze min of meer in het water zweefden of zelfs aan de oppervlakte dreven en door de stromingen werden meegenomen en op ondiepe plaatsen of kusten “strandden”. Ook tegenwoordig gebeurt dit met de schelpen van de Nautilus, die soms duizenden mijlen van hun oorspronkelijk leefgebied gevonden worden.

VINDPLAATSEN, VOORAL IN HET ZUIDEN VAN ZWEDEN

Vooral op de berg Kinnekulle (uitspraak; Sjinnekolle), is het goed vertoeven en gemakkelijk fossielen zoeken. De berg is gelegen aan de oostoever van het grote Vänern-meer in Västergötland. Hij is van geringe hoogte, slechts 300 meter, maar uniek is zijn vorm en opbouw. De berg bestaat nl. uit een ononderbroken sedimentatie gevormd in verschillende perioden. De basis is gelegen op gesteenten, van Onder-Cambrium tot Onder-Siluur en in een tijdspanne van 140 miljoen jaar, onaangeroerd, horizontaal en niet door plaatselijke tektonische verheffingen of zware erosie aangetast.

Ter bescherming lag er ooit over de hele omgeving een laag ondoordringbare “diabaas”, een eruptie gesteente waarmee de top van de berg nu nog bedekt is. En daarmee is de berg in z’n geheel een schoolvoorbeeld van stratigrafie in de geologie. In de flanken van de berg Kinnekulle, bij de plaats Hällekis liggen enorme uitgestrekte steengroeves waar onvoorstelbare hoeveelheden fossielen in de afzettingen voorkomen en nog altijd massaal te vinden zijn. De groeves zijn overigens al jaren niet meer in bedrijf en veranderen langzaam in bijzondere natuurgebieden. Het pakket gesteenten uit het Ordovicium heeft een dikte van 45 meter en bestaat uit roodbruine en grijze orthocerenkalk, met daarin overblijfselen van Cephalopoden en natuurlijk ook andere fossielen, zoals Trilobieten.

Aan de kusten van het langgerekte eiland Öland, aan de Zuidoostkust van Zweden, komen we vooral gesteente tegen uit het Ordovicium. Daar moeten we vooral langs de door de zee schoongespoelde vlaktes zoeken. Vooral aan de oostkust is veel te vinden, maar ook op heel veel andere plaatsen is er genoeg aan fossiel materiaal op Öland.

De fossiele Cephalopoden die we veelvuldig vinden zijn van het geslacht Orthoceras, (Grieks is voor rechte-hoorn) en is een uitgestorven soort Nautiloïde.

WAARSCHUWING!! Ook in Zweden is het NIET meer toegestaan zonder toestemming van de grondeigenaar fossielen uit te hakken. Oprapen mag wel.

Ik wil de grote hoeveelheden fossiele Orthoceras, die we kennen uit Marokko, niet onvermeld laten. Deze worden geslepen en gepolijst aangeboden op beurzen e.d. Deze zijn van een jongere datum, nl. uit het Siluur.Tot slot wil ik nog wijzen op een dingetje in de Google zoek machine; als je zoekt op Orthoceras komen in de eerste items edelsteentherapieën naar voren. De Orthoceras wordt dan aangeprezen als hulp tegen vele kwalen.

Afb. 10. De welbekende Orthoceras uit Marokko. Siluur. foto: Szilas, Wikipedia  Commons.

Geraadpleegde literatuur

• Div auteurs. Fossiele Cephalopoden van Nederland, Staringia nr. 13    2012   Uitg. NVG
• Dekker, S. Van Orthoceras tot Nautilus. Grondboor + hamer jaargang 35, okt.1981, Uitg. NGV.
• Diggelen van J. Dr. Pacephalopoda Nautiloïde en hun verwanten uit het Paleozoicum. Sept. 1993, vol.26, nr.3, pag.77 – 87   GEA
• Lehman Jens Prof. Dr. Sonderheft 20497 Fossilien: Bornholm pag. 40-52, Das Ordoviziun auf Bornholm. Uitg. Golschneck, im Quelle &Meyer Verlag, Wiebelsheim D.
• Ook veel informatie is te vinden op allerlei websites bv. Wikipedia.