Dospělé fin kostry

za Prvé, jsme se zabývali prsní kosterní vzor dospělých ryb. Hrudní pás spojuje prsní ploutve s axiálním skeletem. Skládá se z post-temporálního (post. T.), supracleithrum (sup. cl.), cleithrum (cl) a coracoid (co) (obr. 1c). Pás podporuje čtyři proximální radiály (pr1-pr4) (obr. 1c). Čtrnáct distálních radiálů je umístěno distálně od proximálních radiálů (obr. 1d) a 14 exoskeletálních ploutví je zarovnáno v distální části prsní ploutve (pec. fr. 1-14) (obr. 1c).

cleithrum, hlavní prvek prsního pletence, je dorsoventrálně protáhlá kost umístěná na základně prsní ploutve(obr. 1c). Cleithrum se uprostřed rozšiřuje, v tomto bodě se označuje jako cleithrum (clp na obr. 1c), jako v Ps. barbarus, Pn. schlosseri a Ps. argentinský . Ventrální okraj každé bilaterální cleithry je umístěn za žábrem a jejich povrchy jsou protilehlé ve střední čáře (obr. 1e). Ventrální část cleithru přiléhající k korakoidu se připojuje k pánevní kosti (pvb na obr. 1c, e) a pánevní kopule (pvd)na okraji každé pojistky pánevní kosti ve střední linii (obr. 1e). Hřbetní část cleithra se připojuje k okcipitální oblasti přes post-temporální a supracleithrum (obr. 1f). Korakoid je umístěn ventrálně k cleithrum desce (obr. 1c) a částečně artikuluje se čtvrtou proximální radiální (šipky na obr. 1g), jako v Ps. barbarus .

každá proximální radiální část se částečně překrývá a vypadá jako velká jediná deska (pr1-pr4 na obr. 1c), ale malé prostory jsou uznávány mezi druhým a třetím, stejně jako mezi třetím a čtvrtým, proximální radiály (šipky na Obr. 1c). První proximální radiální (pr1) je dlouhá, tenká kost. Čtvrtý proximální radiální (pr4)je nejkratší prvek mezi čtyřmi proximálními radiály (obr. 1c), jak je uvedeno v Ps. barbarus . První až osmý paprsek ploutví jsou segmentované měkké paprsky, zatímco devátý až čtrnáctý paprsek ploutví jsou rozdvojené kostnaté paprsky (obr. 1c).

Rozvoj prsních ploutví a další vývojové vlastnosti

prozkoumat, kdy a jak prsní ploutve žraloků Ps. modestus se protáhl a vyčníval ze stěny těla, Pozorovali jsme vývojový proces prsních ploutví. Ačkoli Ps. vývoj modestus byl popsán pro embrya a larvy získané umělým oplodněním, podrobnější popisy jsou vyžadovány pro přesné pochopení vývojového procesu. Proto jsme také pozorovali vývojové charakteristiky embryí po příjezdu na laboratoře, které byly v otic váček fáze (Další soubor 1: Obrázek S1A-C), fáze odpovídá 39 – 46-h po oplodnění (hpf) fáze, která je popsána na Obrázku 1 litr láhev v Kobayashi et al. (1972). Vývojové fáze a uplynulý čas každé fáze jsou shrnuty v dalším souboru 2: Tabulka S1.

embryonální stadia (obr. 2; obr. 3)

Otic vezicle stage (další soubor 1: obrázek S1A-C; „39-46 hpf-stage, obrázek 1L v Kobayashi et al., 1972“)

během této fáze se ocas embrya oddělí od žloutku (další soubor 1: obrázek S1A). K otic placodes duté a tvoří dýchací váčky (ov), a zrakového nejprve s objektivem placodes (lp) jsou také pozorovány (Další soubor 1: Obrázek S1B). Na distálním konci ocasu jsou mezenchymální buňky (mc) (další soubor 1: obrázek S1C). Srdce (h) je viditelné (další soubor 1: obrázek S1B), ale nebije.

fáze mozkových vezikul (další soubor 1: obrázek S1D-F)

srdce začíná bít v této fázi (další soubor 1: obrázek S1D). Ocas se prodlužuje (další soubor 1: obrázek S1D). Mozkové váčky, jako je telencephala (t) a mezimozek (d) z předního mozku, středního mozku (m), a rhombomeres (r) zadní mozek, jsou viditelné (Další soubor 1: Obrázek S1E). Xantofory se objevují v hlavě a kaudální části kmene (otevřené šipky v dalším souboru 1: obrázek S1E, F). V každém otickém váčku jsou rozpoznány dva otolity (ot) (další soubor 1: obrázek S1E‘). Melanofory se objevují bočně na kmeni a ocasu(šipky v dalším souboru 1: obrázek S1F). Řiť je vytvořen na zadním konci střeva (černá šipka v dalším souboru 1: obrázek S1F).

Srdeční komory fázi (Další soubor 1: Obrázek S1G-I)

srdeční trubice je rozdělena do atria (v) a komory (vt) (Další soubor 1: Obrázek S1H). Mezenchymální buňky na distálním konci ocasu v této fázi zmizely (další soubor 1: obrázek S1I). Xantofory se šíří v hlavě a podél ventrálních a hřbetních okrajů kmene (další soubor 1: obrázek S1G‘).

Fáze oběhu (další soubor 1: Obrázek S1J-K)

Krevní buňky jsou nejprve detekovány během této fáze (černé šipky v Další soubor 1: Obrázek S1K). Krev ze srdce cirkuluje po celém těle a je shromažďována prostřednictvím společné kardinální žíly (ccv v dalším souboru 1: obrázek S1K).

fáze pigmentace očí (obr. 3a; Doplňující soubor 1: Obrázek S1L-M)

V této fázi, melanofory jsou patrné pouze na zadní hraně optické váčky (hroty šípů v Další soubor 1: Obrázek S1M). Některé xantofory jsou také vidět v optických váčcích(otevřené šipky v dalším souboru 1: obrázek S1M). Průřezy embryo na podezřelé fin bud úrovni ukazují, zahušťování somatopleure, který se skládá ze dvou nebo tří vrstev, z mezenchymálních buněk (Obr. 3a). Překrývající se ektoderm tvoří jednobuněčné apikální ektodermální zahušťování (obr. 3a).

nízký stupeň pec (obr. 2a, b)

v této fázi se prsní ploutve rozvíjejí na povrchu žloutku (obr. 2a) a apikální ektodermální zahušťování je přítomno na špičce prsní ploutve (obr. 2b). Melanofory jsou nyní vidět na předním i zadním okraji optických váčků(šipky na obr. 2a).

střední stupeň pec (obr. 2c-d; obr. 3b; další soubor 1: obrázek S1N-O)

výška prsní ploutve je přibližně polovina délky její šířky (obr. 2c, d). Pigmentace je patrná po celém oku (další soubor 1: obrázek S1N). Plavec (sb) se začíná nafouknout (další soubor 1: obrázek S1O). Průřez prsní ploutve pupen ukazuje transformaci apikální ektodermální zahušťování do dvou buněk vrstvené apikální fin fold (obr. 3b). Ve středu ploutve je viditelná chondrogenní kondenzace (obr. 3b).

vysoký stupeň pec (obr. 2e-f; Doplňující soubor 1: Obrázek S1P, Q)

V této fázi, prsní ploutev bud křivky posteriorly a zužuje (Obr. 2e, f). Apikální ektodermální zahušťování se transformuje do apikálního záhybu ploutví (af na obr. 2f). Pigmentace oka je velmi hustá (obr. 2e). Rotace srdeční trubice je patrná (další soubor 1: obrázek S1Q).

dlouhý stupeň pec (obr. 2g, h; obr. 3c, d)

během této fáze se prsní ploutev prodlužuje rovnoběžně s osou těla (obr. 2g, h), což naznačuje, že jeho rotace je dokončena. V průřezu prsní ploutve (obr. 3c), apikální fin násobně prodlužuje, a chondrogenic buňky (cc) zarovnat podél proximální-distální osy a dělení prsních svalů na dorzální a ventrální svalové masy (dmm a vmm, v tomto pořadí) v prsní ploutev pupeny (Obr. 3d).

střední stupeň fin-fold (obr. 2i)

prsní ploutev a apikální ploutev se během této fáze dále prodlužují. Délka apikální ploutve nyní tvoří dvě pětiny celkové délky pupenu (obr. 2i).

dlouhý stupeň fin-fold (obr. 2j; obr. 3e, f; další soubor 1: obrázek S1R-T)

délka záhybu apikální ploutve nyní tvoří tři pětiny celkové délky pupenu (obr. 2j). Otevře ústa (Další soubor 1: Obrázek S1S), a otic váčků rozvíjet jejich charakteristické obráceného tvaru srdce (Další soubor 1: Obrázek S1S, S‘). Jak hřbetní střední fin fold, tak ventrální střední fin fold se začínají zužovat v kaudální oblasti (šipky v dalším souboru 1: obrázek S1T). V průřezu prsních ploutví bud, cuboidal chondrogenic buňky jsou pozorovány sladit, aby tvořily jeden-cell-vrstvené endoskeletal disk ve středu prsní ploutev zárodku (Obr. 3e, f).

Násadových fázi (Další soubor 1: Obrázek S1U-V)

horní čelisti (uj), nyní vystupuje na stejné úrovni jako dolní čelisti (Další soubor 1: Obrázek S1V).

planktonické larvální stadia (obr. 4; obr. 5; obr. 6)

3,0-4,3 mm TL (obr. 4a; obr. 5a-c; Další soubor 3: obrázek S2A)

velikost larev uměle indukovaných k vylíhnutí se pohybovala od 3,0 do 4,3 mm TL (další soubor 3: Obrázek S2A). Larva v této fázi má kulatou hlavu, souvislý střední záhyb ploutví a žloutkový vak(další soubor 3: obrázek S2A). Endoskeletální disk (ed) a apikální fin fold (af) jsou umístěny v proximální a distální oblasti prsní ploutve (obr. 4a). Tenká zóna rozkladu matrice (mdz)je vidět ve středu endoskeletálního disku prsní ploutve (obr. 5a). V proximální části endoskeletálního disku jsou buňky více zaoblené a je patrný malý počet dělících buněk (obr. 5b). V distální části endoskeletálního disku jsou válcové buňky zarovnány podél osy proximální-distální (obr. 5c). Proximální k endoskeletal disku, tam jsou chondrified pletence nejprve, skládající se z cleithrum (cl), scapulocoracoid (sco), postcoracoid proces (pop), a precoracoid proces (prp) (Obr. 5a). Kosterní prvky opasku jsou vytvořeny uvnitř stěny těla. Cleithrum se vyvíjí jako tenký prvek (obr. 5a). Skapulokorakoid je vidět mezi cleithrem a endoskeletálním diskem (obr. 5a). Prekorakoidní proces roste dopředu a postkorakoidní proces roste posteriorně (obr. 5a).

5,6 mm TL (Obr. 4b; Doplňkový soubor 3: Obrázek S2B)

dolní čelist vyčnívá za horní čelist (další soubor 3: obrázek S2B). Žloutek je zcela absorbován (další soubor 3: obrázek S2B). Prsní ploutev se dále prodlužuje (obr. 4b). Neexistují žádné dramatické změny ve tvaru endoskeletálního disku (obr. 4b). Záhyb apikální ploutve se dotýká proximálního konce endoskeletálního disku a je umístěn blízko stěny těla (šipka na obr. 4b).

6,2 mm TL (obr. 5d-e; Další soubor 3: Obrázek S2C, D)

ocasní špička notochord začne křivky dorzálně (šipka Další soubor 3: Obrázek S2D). Ve ventrální části záhybu ocasní ploutve jsou paprsky ploutví (šipky v dalším souboru 3: obrázek S2D). Osifikace cleithru je pozorována za žábrou (obr. 5d, e). V kosterních prvcích opasku nejsou pozorovány žádné výrazné morfologické změny, s výjimkou osifikace cleithra.

7,9 mm TL (obr. 4c; obr. 5f; Další soubor 3: Obrázek S2E-F)

Pánevní ploutve pupeny (pel) jsou poprvé uznána jako malé boule, a ne apikální ektodermální zahušťování je pozorován (Další soubor 3: Obrázek S2F). Zahájení tvorby pupenů pánevních ploutví je jednou z morfologických změn, ke kterým dochází během přechodu larva na juvenilní (metamorfóza) u teleost ryb . Střední ploutev tvoří druhou hřbetní ploutev (df2)a anální ploutev (af) (další soubor 3: obrázek S2E). Kaudální oblast střední ploutve kulatého tvaru se transformuje do kaudální ploutve ve tvaru lopatky (viz další soubor 3: obrázek S2E). Na primordium z hypural kosti, který podporuje prvky ocasní ploutve paprsky, je sledován jako dorzálně zakřivení obratlů v ocasní hrana (šipka Další soubor 3: Obrázek S2E). Proximální konec záhybu apikální ploutve prsní ploutve se začíná pohybovat od stěny těla(šipka na obr. 4c). Proximální část endoskeletálního disku prsní ploutve se protahuje a stává se ve tvaru ventilátoru (obr. 4c; obr. 5f). V proximální oblasti endoskeletálního disku jsou kvádrové buňky s tenkou matricí septa (šipky na obr. 5g), indikující dělení buněk . V distální části endoskeletálního disku jsou válcové buňky a v žádných pozorovaných buňkách nejsou vidět žádné zjevné maticové septy (obr. 5h). Cleithrum je dále osifikováno (obr. 5i). Úhel mezi prekorakoidním procesem a postkorakoidním procesem je menší než úhel 6,2 mm TL (porovnejte obr. 5e, i), což vede k výčnělku skapulokorakoidu ze stěny těla (obr. 5i). Postkorakoidní proces je dále prodloužen dozadu (obr. 5i).

9,5 mm TL (obr. 4d)

proximální oblast endoskeletálního disku prsní ploutve je dále prodloužena (obr. 4d). Prsní ploutev ve tvaru ventilátoru je zcela oddělena od stěny těla (obr. 4d).

11,0 mm TL (obr. 4e; další soubor 3: Obrázek S2G-H)

pupeny pánevní ploutve se stávají zřetelnějšími (další soubor 3: obrázek S2H). Melanofory se nacházejí na hřbetní a ventrální části kaudálního konce trupu těla(šipky v dalším souboru 3: obrázek S2G). V apikálním záhybu prsních ploutví jsou dva paprsky ploutví (šipky na obr. 4e).

13,6 mm TL (obr. 5j-m)

skapulokorakoid vyčnívá z povrchu stěny těla a tvoří proximální část prsních ploutví. Chondrogeneze je zahájena v primordiu kostry pánevní ploutve (obr. 5j). V celém endoskeletálním disku prsních ploutví jsou kvádrové chondrogenní buňky (obr. 5l, m). Některé kvádrové buňky mají tenké maticové septy (šipky na obr. 5l, m), což naznačuje, že se dělí. V proximální oblasti endoskeletálního disku jsou buněčné dělení náhodně orientovány (obr. 5l), zatímco se vyskytují podél proximální-distální osy v distální oblasti (obr. 5m).

14,5 mm TL (obr. 4f; obr. 6a-c; Další soubor 3: Obrázek S2I-J)

první hřbetní ploutev je patrný v této fázi (Další soubor 3: Obrázek S2J). V záhybu ploutve ve tvaru vějíře je 14 paprsků ploutví (šipky na obr. 4f). Tyto rysy jsou podobné těm, které se nacházejí v larvách bezprostředně před jejich přechodem z pelagického na bentické stanoviště(pozdní post larva na obr. 4F in Kobayashi et al., 1972). Čelní části prsní ploutve ukazují, že skapulokorakoid (sco) vyčnívá a stává se proximální částí ploutve (obr. 6a). Proximální oblast endoskeletálního disku jsou dvě buňky široké podél dorso-ventrální osy (obr. 6b), zatímco ve střední oblasti je jednobuněčný široký (obr. 6c).

Bentických juvenilní fáze (Obr. 4; obr. 6)

18,6 mm TL (obr. 4g; obr. 6d-e; Doplňkový soubor 3: Obrázek S2K-L)

pánevní ploutve jsou patrné z bočního pohledu a paprsky ploutví jsou vidět v oblasti fin-fold pánevních ploutví (další soubor 3: obrázek S2L). Oči se začnou pohybovat dorzálně (další soubor 3: obrázek S2K). Více melanoforů je vidět v oblasti hlavy (šipky v dalším souboru 3: obrázek S2K). Prsní ploutve se mění z tvaru ventilátoru na tvar pádla (obr. 4g; další soubor 3: obrázek S2L). Endoskeletální disk začíná být osifikován a stává se proximálním radiálem (pr). Osifikace je také pozorována v paprscích ploutví (fr)prsní ploutve a v post-temporální (post. t.) (obr. 6d). Většina cleithra je osifikována, ačkoli cleithrum deska(clp na obr. 1d), charakteristika dospělých ryb, dosud nebyla pozorována (obr. 6d, e).

19,2-19,9 mm TL (obr. 4h-i; obr. 6f-i; Další soubor 3: Obrázek S2M)

Melanofory jsou rozloženy po celém těle, včetně prsních ploutví (Obr. 4h; další soubor 3: obrázek S2M). Ústa se pohybuje ventrálně (další soubor 3: obrázek S2M). Proximální oblast prsní ploutve je pokryta dobře vyvinutým operculum (ope) (obr. 4h, i). Čelní části prsních ploutví ukazují, že čtyři proximální radiály (pr1-pr4) jsou izolovány zónou rozkladu matrice (mdz na obr. 6g). První a druhý proximální radiály jsou jednobuněčné široké (obr. 6h), zatímco třetí proximální radiální je široká dvě buňky a čtvrtá proximální radiální je široká dvě nebo tři buňky podél dorso-ventrální osy v proximální části prsní ploutve(obr. 6i).

obojživelné juvenilní stádium (Doplňkový soubor 3: obrázek S2N; obr. 6j-k)

21,1-22,5 mm TL (další soubor 3: obrázek S2N; obr. 6J-k)

oči vyčnívají v horní části hlavy a ústa jsou umístěna na ventrální straně. Tribuna se zploští a vodorovně k ose těla (další soubor 3: obrázek S2N). Melanofory pokrývají celý povrch těla. Mladistvý v této fázi má podobný vzhled jako dospělý, s výjimkou vyvíjejících se prvních hřbetních ploutví (další soubor 3: obrázek S2N) a začíná vykazovat obojživelnou ekologii .

alizarinově červené a alcianově modré kosterní vzorky ukazují, že osifikace cleithrum desky (šipka na obr. 6j, k), první až čtvrtý proximální radiál (pr1–pr4) a korakoid (co) se uskutečnil (obr. 6j, k). Kosterní vzory prsní ploutve (obr. 6j, k) se podobají dospělým rybám (obr. 1c).