ลักษณะทางกายภาพ ของ ไทรโลไบต์

เมื่อไทรโลไบต์ถูกค้นพบ จะไม่เป็นเพียงพบแค่ส่วนเปลือกกระดองภายนอกเท่านั้น (ปรกติจะอยู่ในสภาพที่ไม่สมบูรณ์) แต่จะยังรวมหมายถึงมักจะพบในจำนวนเล็กน้อยอีกด้วย มีเพียงไม่กี่แห่งที่เป็นแหล่งค้นพบที่สมบูรณ์ (Lagerstätten) ที่ยังมีส่วนเนื้อเยื่ออ่อน (ขา เหงือก กล้ามเนื้อและท่อย่อยอาหาร) ร่องรอยปริศนาของโครงสร้างอื่นๆ (เช่น รายละเอียดของโครงสร้างตา) และรวมถึงเปลือกกระดองภายนอก

ไทรโลไบต์มีลำตัวยาวได้ตั้งแต่ 1 มม. ไปจนยาวได้ถึง 72 ซม. แต่ขนาดทั่วๆไปจะอยู่ระหว่าง 3 ถึง 10 ซม. ไทรโลไบต์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกคือ “ไอโซเตลลุส เร็กซ์” ถูกค้นพบในปี ค.ศ. 1998 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวแคนาดา พบอยู่ในหินยุคออร์โดวิเชียนแถบชายฝั่งของอ่าวฮัดสัน

เปลือกกระดองด้านนอก

กาอินอพส์ อินวิอุส มองด้านหน้าท้องและด้านข้างของเปลือกกระดองด้านนอกแสดงให้เห็นไฮโปสโตมและอะโพเดมิส

เปลือกกระดองด้านนอกประกอบด้วยแร่แคลไซต์และแคลเซียมฟอสเฟตในแลตติซโปรตีนของไคตินที่ปกคลุมเป็นกระดองหลังด้านบนของไทรโลไบต์และโค้งพับมนเกิดเป็นขอบเล็กๆลงใต้กระดองเรียกว่า “เด้าเบลอร์” เปลือกกระดองด้านนอกของไทรโลไบต์ถูกแบ่งออกเป็น 3 ส่วน คือ เซฟาลอนประกอบด้วยปล้องพรีออรัลสองปล้องและปล้องโพสต์ออรัลสี่ปล้องแรกที่หลอมเข้าหากัน ธอแรกซ์ประกอบด้วยปล้องหลายปล้องที่แยกออกจากกันโดยอิสระ และพายกิเดียมที่ประกอบด้วยหลายปล้องสุดท้ายที่หลอมเข้าหากันกับเทลสันเกิดเป็นหาง

ระหว่างการลอกคาบ (โมลติ้ง) โดยทั่วไปแล้วเปลือกกระดองด้านนอกจะแยกระหว่างส่วนเซฟาลอนกับส่วนธอแรกซ์ ไทรโลไบต์ทั้งหมดมีเส้นรอยเชื่อมพื้นผิวบนเซฟาลอนซึ่งมีส่วนช่วยในการลอกคาบ

รูปที่ 3 - ลักษณะของเซฟาลอนรูปที่ 4 - ลักษณะรายละเอียดของเซฟาลอน

เซฟาลอน

เซฟาลอนของไทรโลไบต์มีลักษณะแปรผันและมีความสลับซับซ้อนเป็นอย่างมาก กลาเบลลาทำให้เกิดเป็นรูปโดมที่ด้านใต้ซึ่งเป็นที่อยู่ของกระเพาะอาหาร พื้นผิวด้านล่างของเซฟาลอนมักพบว่ามีร่องรอยแผลเป็นที่เป็นที่ยึดเกาะของกล้ามเนื้อและการปรากฏของไฮโปสโตม (เป็นแผ่นเปราะเล็กๆอันหนึ่งซึ่งเป็นที่ตั้งของปากและกระเพาะอาหาร) ไฮโปสโตมมีลักษณะแปรผันเป็นอย่างมาก บางครั้งก็พบว่าถูกรองรับด้วยแผ่นเมมเบรน บางครั้งก็พบว่าหลอมอยู่บนเด้าเบลอร์ที่มีรูปร่างของขอบรอบนอกเหมือนกับกาเบลลาข้างบนเป็นอย่างมาก (คอนเตอร์มิแนนต์) หรือบางครั้งก็หลอมติดกับเด้าเบลอร์ที่มีรูปร่างของขอบนอกที่แตกต่างไปจากกาเบลลาอย่างชัดเจน (อิมเพนเดนต์) ความแปรผันในรูปร่างและที่ตั้งของไฮเปอสโตมได้รับการบันทึกไว้จำนวนมาก

ขอบของเซฟาลอนในอับดับฮาร์เพตทิดามีขนาดเกินจริงเป็นอย่างมาก ส่วนในชนิดอื่นๆพบว่ามีการปูดนูนบวมออกของพื้นที่ด้านหน้ากาเบลลาที่เข้าใจว่าเป็นกระเปาะถุงไข่ของไทรโลไบต์

ตามีองค์ประกอบที่ซับซ้อนสูงมากที่เป็นอีกลักษณะหนึ่งที่ชัดเจนของเซฟาลอน รูปที่ 3 แสดงสัญฐานวิทยาทั้งหมดของเซฟาลอน แก้มอยู่ที่พูด้านข้างของแต่ละด้านของกาเบลลาที่อยู่บนส่วนแกนกลาง เมื่อไทรโลไบต์ลอกคราบหรือล้มตายลง ส่วนของไลบริกินี (หรือที่รู้จักกันว่าแก้ม) จะหลุดออกไปแล้วทำให้คลานิเดียม (กลาเบลลา + ฟิกซิจีนี) ปรากฏออกมาให้เห็น รูปที่ 4 ได้แสดงรายละเอียดของเซฟาลอน

ธอแร็กซ์

ธอแรกซ์เป็นชุดของปล้องที่เรียงต่อกันอยู่ระหว่างเซฟาลอนกับพายกิเดียม จำนวนปล้องจะแปรผันระหว่าง 2 ถึง 61 โดยส่วนใหญ่จะอยู่ระหว่าง 2 ถึง 16 แต่ละปล้องประกอบไปด้วยวงแหวนแกนกลางและพลูรีด้านข้างทั้งสองทำหน้าที่ปกป้องแขนขาและเหงือก ส่วนของพลูรีบางทีอาจถูกย่อให้เล็กลงเพื่อทุ่นน้ำหนัก หรือบางทีอาจขยายออกเป็นหนามยาวยื่นออกไป อะโพเดมีสเป็นกระเปาะที่ยื่นออกมาที่ด้านใต้เป็นที่ซึ่งกล้ามเนื้อขาทั้งหมดยึดเกาะ แม้ว่ากล้ามเนื้อขาบางชุดจะยึดเกาะที่เปลือกกระดองด้านนอกโดยตรง

การแยกแยะตำแหน่งปลายสุดของธอแรกซ์กับตำแหน่งเริ่มต้นของพายกิเดียมอาจพบว่าเป็นปัญหา และการนับจำนวนปล้องก็อาจพบกับปัญหานี้เช่นกัน [1]

ไทรโลไบต์ฟาคอพปิด Phacops rana crassituberculata

พบซากดึกดำบรรพ์ไทรโลไบต์บ่อยครั้งที่มีการขดงอลำตัวขึ้นเหมือนกับตัววูดไลซ์ (woodlice) ปัจจุบัน เพื่อเป็นการป้องกันตัว หลักฐานชี้ให้เห็นว่าการขดงอลำตัวช่วยป้องกันตัวเองของพวกอาร์โธพอด [2]

ไทรโลไบต์บางชนิดมีกระดองปกคลุมทั้งลำตัว เช่น “ฟาคอพส์” ขณะที่บางชนิดอื่นๆกลับมีพลูรีเป็นหนามยื่นยาวออกไป เช่น “เซเรโนเปลติส” หรือมีพายกิเดียมเล็ก เช่น “พาราด๊อกซิดีส” ทำให้เกิดช่องว่างด้านข้างหรือระหว่างเซฟาลอนกับพายกิเดียม [1] แม้แต่ในแอกโนสติดที่ส่วนของธอแรกซ์มีเพียงสองปล้อง กระบวนการขดงอลำตัวของไทรโลไบต์นี้ต้องการการขับเคลื่อนของกล้ามเนื้อที่ซับซ้อนในการที่จะขดงอและการคืนกลับสู่สภาพแบนราบดังเดิม ในพวก ”ฟาคอพส์” พลูรีจะเกยแผ่นผิวหน้าเรียบแผ่นหนึ่งเพื่อให้ผนึกชิดกันกับเด้าเบลอร์ บนเด้าเบลอร์มีบากแพนเดอเรียนหรือเป็นปุ่มนูนออกไปบนแต่ละปล้องเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการหมุนเกินจำกัดของแต่ละปล้อง มัดกล้ามเนื้อด้านข้างขนาดยาวถูกยื่นออกไปจากเซฟาลอนออกไปตามแนวตรงแกนกลางลงไปถึงพายกิเดียมโดยยึดติดกับวงแหวนแกนกลางต่างๆทำให้เกิดการขดงอลำตัวขณะที่แยกมัดกล้ามเนื้อบนขาทั้งหลายที่หดพับออกไป [3]

พายกิเดียม

พายกิเดียมประกอบไปด้วยข้อปล้องต่างๆและปลายหาง (เทลสัน) หลอมเข้าหากันเกิดเป็นหาง ข้อปล้องของพายกิเดียมจะเหมือนกับข้อปล้องของธอแร็กซ์ที่มีขาและเหงือกแต่ไม่ต่อเป็นข้อข้อ ไทรโลไบต์อาจจำแนกออกเป็นประเภทย่อยตามลักษณะของพายกิเดียมว่าเป็น “ไมโครพายกัส” (พายกิเดียมเล็กกว่าเซฟาลอน) “ไอโซพายกัส” (พายกิเดียมมีขนาดเท่ากับเซฟาลอน) หรือ “มาโครพายกัส” (พายกิเดียมใหญ่กว่าเซฟาลอน)

โปรโซปอน (ลวดลายสลักบนพื้นผิวกระดอง)

เปลือกกระดองด้านนอกของไทรโลไบต์แสดงลักษณะที่หลากหลายในโครงสร้างเกล็ดเล็กๆที่เรียกกันว่าโปรโซปอน โปรโซปอนจะไม่รวมถึงเกล็ดขนาดใหญ่ที่พบกระจายตัวอยู่บนผิวคิวติเคิล (อย่างเช่น หนามด้านข้างที่กลวง) แต่หมายถึงเฉพาะลักษณะที่เป็นเกล็ดขนาดจิ๋ว อย่างเช่น หนามเล็ก ตุ่มนูนรูปโดม ตุ่มนูนเป็นเม็ด หลุม สัน และรูพรุน หน้าที่ที่แท้จริงของโปรโซปอนนั้นยังไม่ได้วิเคราะห์ผลออกมาแต่อาจจะทำให้เกิดความแข็งแรงในโครงสร้าง หลุมหรือขนประสาทรับรู้ ป้องกันศัตรูและเพื่อการรักษาระดับอากาศในระหว่างทำการขดงอลำตัว [1]

มีกรณีตัวอย่างหนึ่งคือ โครงสร้างตาข่ายของสันนูนลำเลียงอาหาร (พบเห็นได้ง่ายในไทรโลไบต์ยุคแคมเบรียน) ซึ่งอาจไม่เป็นท่อสำหรับย่อยอาหารก็เป็นท่อหายใจในส่วนของเซฟาลอนและส่วนอื่นๆ ช่วงต่อมาจากนั้น ไทรโลไบต์ได้พัฒนาคิวติเคิลให้หนาขึ้น (ทำให้เห็นโปรโซปอนลำเลียงอาหารได้ยากขึ้น) เพื่อป้องกันตัวจากนักล่าของพวกเซฟาโลพอด

สไปน์

ไทรโลไบต์บางกลุ่มอย่างเช่นในกลุ่มของอันดับไลคิดาได้วิวัฒนาการสร้างรูปแบบโครงสร้างสไปน์ที่ซับซ้อนในช่วงจากยุคออร์โดวิเชียนจนถึงสิ้นยุคดีโวเนียน ชิ้นตัวอย่างหลายชิ้นพบที่หมวดหินฮามาร์ลักห์แดด ที่อัลนิฟ ในมอรอคโค ชิ้นตัวอย่างเหล่านี้ควรให้ความใส่ใจอย่างจริงจังในปัญหาเรื่องการลอกเลียนปลอมแปลงและทำเทียมซึ่งพบว่าที่ผ่านมามีการกระทำในเชีงพานิชย์ ไทรโลไบต์ที่มีสไปน์งดงามถูกค้นพบในรัสเซียตะวันตก โอกลาโฮมา สหรัฐอเมริกา และออนตาริโอ แคนาดา รูปแบบของสไปน์เหล่านี้เป็นไปได้ว่าอาจเป็นเพื่อการป้องกันตัวดังที่พบปรากฏในวิวัฒนาการของปลา

ไทรโลไบต์บางกลุ่มจะมีเขาที่ส่วนหัวเหมือนกับที่พบในแมลงปีกแข็งในปัจจุบัน ด้วยขนาด ตำแหน่งที่ตั้ง และรูปร่างของมันดูเหมือนว่าโครงสร้างเขาเหล่านี้จะใช้ในการจับคู่ผสมพันธุ์ จึงทำให้ไทรโลไบต์ในกลุ่มของแอสพิดา วงศ์ราพิโอโฟริดา เป็นตัวอย่างที่ดีแรกสุดในพฤติกรรมนี้

สรุปแล้ว ดูเหมือนว่าจะสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับไทรโลไบต์อื่นๆได้ด้วย อย่างเช่นในไทรโลไบต์กลุ่มฟาคอปิด สกุล “วอลลิเซอรอพส์” ที่ได้พัฒนาเป็นสามเขาอย่างงดงาม

ไทรโลไบต์ที่ได้รับการเก็บรักษาไว้อย่างดีเยี่ยมจาก เบอร์เกสส์ เชล หนวดและขามีสภาพที่เป็นคราบฟิล์มของคาร์บอน

ขาและเหงือก

ไทรโลไบต์มีพรีออรัลเพียงคู่เดียว (แอนเทนนา) หรือไม่ก็ระยางไบราเมียสที่แยกแยะชนิดไม่ได้ ขาเดิน (เอ๊กโซโปไดต์) มี 6 ข้อเหมือนกับอาร์โธปอดรุ่นแรกๆอื่นๆ ข้อแรกจะมีขาเดินคล้ายขนหรือกิ่งก้านของเหงือกซึ่งใช้ในการหายใจ และบางชนิดก็ใช้ว่ายน้ำ ข้อสุดท้ายมีอุ้งเล็บหนึ่งอันและตะขอด้านข้าง 2 อันติดกันอยู่ [3] มีชิ้นตัวอย่างมากมายของขนบนขาซึ่งเข้าใจว่าพัฒนาขึ้นมาในการหาอาหารหรือเป็นอวัยวะประสาทสัมผัสเพื่อช่วยในการเดิน

ท่อย่อยอาหาร

ปากของไทรโลไบต์อยู่ที่ขอบด้านหลังของฮายโปสโตม ทางด้านหน้าของขาคู่หน้าติดอยู่กับเซฟาลอน ปากจะมีอีโซฟากัสขนาดเล็กเชื่อต่อไปยังกระเพาะอาหารซึ่งอยู่ถัดไปทางด้านหน้าของปากใต้กลาเบลลา ส่วนลำไส้จะโยงกลับไปยังส่วนของพายกิเดียม [3]