Az első tetrapodák evolúciója

Ez az evolúció egyik ikonikus képe: kb. 400 millió évvel ezelőtt, a geológiai idő őskori ködében visszamenve egy bátor hal mászik fárasztóan ki a vízből és a szárazföldről, képviselve a gerinces invázió első hullámát, amely dinoszauruszokhoz, emlősökhöz és emberekhez vezet lények. Logikai szempontból természetesen az első tetrapódnak (görög „négy láb”) köszönhetően nem tartozunk többé, mint mi csináld az első baktériummal vagy az első szivaccsal, de valami erről a pelyhes kritikáról még mindig meghúzza magunkat heartstrings.

Mint ilyen gyakran fordul elő, ez a romantikus kép nem igazán felel meg az evolúciós valóságnak. 350 és 400 millió évvel ezelőtt különféle őskori hal különböző időkben kúszott ki a vízből, majdnem lehetetlenné téve a modern gerincesek "közvetlen" őse azonosítását. Valójában a legtöbb ünnepelt korai tetrapód hét vagy nyolc számjegyű volt az egyes végtagok végén, és mivel a modern állatok szigorúan be kell tartaniuk az ötágú testtervet, vagyis ezek a tetrapódok evolúciós zsákutcát jelentettek a az őskori kétéltűek követte őket.

A legkorábbi tetrapódok a "lebenes" halakból fejlődtek ki, amelyek fontos szempontból különböztek a "sugarajú" halaktól. Míg a sugárhajtású halak az óceánban a leggyakoribb halfajták, addig a bolygó egyetlen halakú halak a tüdőhal és Bojtosúszójú, amelyek utóbbiinak azt hitték, hogy tízmillió évvel ezelőtt kihalt, amíg egy élő példány 1938-ban meg nem jelenik. A lebenyorsó halak alsó uszái párban vannak elrendezve és belső csontokkal támaszkodva - ezek a feltételek szükségesek ahhoz, hogy ezek az uszák primitív lábakká alakuljanak. A lebenyorsú halak devonshire-i A periódusok már képesek voltak a levegőt lélegezni, ha szükséges, "spirál" útján a koponyáikban.

A szakértők eltérnek abban a környezeti nyomásban, amely arra késztette a lebenes ujjú halakat, hogy gyalogló, lélegző tetrapódokká váljanak, az elmélet szerint a sekély tavak és folyók, amelyekben ezek a halak éltek, szárazságnak vannak kitéve, előnyben részesítve azokat a fajokat, amelyek szárazon túl tudnak maradni körülmények. Egy másik elmélet szerint a legkorábbi tetrapódokat szó szerint a nagyobbok vezették ki a vízből hal - a szárazföld rengeteg rovar- és növényi élelmet hordoz magában, és a veszélyes anyagok jelentős hiánya ragadozók. Bármely lebenyujjú hal, amely a földre zavart, valódi paradicsomban találta volna magát.

Evolúciós szempontból nehéz megkülönböztetni a legfejlettebb lebenyvirágú halat és a legeredetibb tetrapódot. A spektrum halak végéhez közelebb eső három fontos nemzetség volt az Eusthenopteron, Panderichthys és Osteolopis, amelyek minden időt a vízben töltöttek, de lappangó tetrapod jellemzőik voltak. A közelmúltig ezek a tetrapódos ősek szinte mindegyik fosszilis lerakódásokból származott az Atlanti-óceán északi részén, de ez a felfedezés Az ausztráliai Gogonasus egyetemi tanácsa a kibosh-t arra az elméletre helyezte, hogy a szárazföldi állatok az északi féltekén származnak.

A tudósok egyszer egyetértettek abban, hogy a legkorábbi valódi tetrapódok körülbelül 385 és 380 millió évvel ezelőtt születtek. Mindez megváltozott a közelmúltban 397 millió évvel ezelőtti, Lengyelországban felfedezett tetrapod nyomjelzésekkel, amelyek 12 millió évvel ténylegesen visszaszorítanák az evolúciós naptárat. Ha megerősítést nyer, ez a felfedezés az evolúciós konszenzus némi felülvizsgálatát készíti.

Mint láthatja, a tetrapód evolúció messze nem íródott kőbe - a tetrapódok számos alkalommal fejlődtek, különböző helyeken. Vannak azonban néhány korai tetrapod faj, amelyeket a szakértők többé-kevésbé határozottnak tartanak. Ezek közül a legfontosabb a Tiktaalik, amelyről azt gondolják, hogy félúton ült a tetrapódszerű lebenyűs halak és a későbbi, valódi tetrapódok között. A Tiktaalikot megáldták a csukló primitív megfelelője - ami elősegítette, hogy a makacs elülső ujjaira támaszkodjon. a sekély tavak szélei - és egy valódi nyakuk is, amely a szárazföldre való gyors felszállása során a nagyon szükséges rugalmasságot és mozgékonyságot nyújtja számára.

A tetrapod és a hal tulajdonságainak keveréke miatt a Tiktaalikot gyakran "halfajnak" nevezik egy olyan nevet, amelyet néha alkalmaznak olyan fejlett lebenűszárú halakra, mint az Eusthenopteron és a Panderichthys. Egy másik fontos halfaj az Ichthyostega volt, amely körülbelül öt millió évvel a Tiktaalik után élt, és hasonló tiszteletben tartott méretet ért el - körülbelül öt méter hosszú és 50 fontot.

A Tiktaalik nemrégiben felfedezéséig a korai tetrapódok közül a leghíresebb volt acanthostega, amely kb. 365 millió évvel ezelőtt született. Ennek a karcsú lénynek viszonylag jól fejlett végtagjai vannak, valamint olyan "halos" tulajdonságai, mint egy testének hosszában futó oldalsó szenzoros vonal. Ezen általános idő és hely hasonló, hasonló tetrapódjai közé tartozott a Hynerpeton, a Tulerpeton és a Ventastega.

A paleontológusok egyszer azt hitték, hogy ezek a késői devoni tetrapódok idejük jelentős részét szárazföldön töltik, de azt gondolják, hogy elsősorban vagy akár teljesen vízi, csak a lábukkal és a primitív légzőkészülékkel működik, ha feltétlenül szükséges. A legfontosabb megállapítás ezekről a tetrapódokról az elülső és a hátsó végtagokon levő számjegyek száma volt: bárhol 6-8, határozott jelzés arra, hogy nem voltak a későbbi ötfogú tetrapódok, valamint az emlősök, a madarak és a hüllők ősei leszármazottak.

A korai szakaszban van egy 20 millió éves időtartam Széntartalmú Ez az időszak nagyon kevés gerinces kövületet eredményez. Romer's Gap néven ezt a hiányos időszakot a fosszilis rekordokban támogatták kreacionista kétség az evolúció elméletében, de könnyen magyarázható azzal, hogy a fosszilis anyagok csak nagyon különleges körülmények között képződnek. Romer hiánya különösen befolyásolja a tetrapod evolúcióval kapcsolatos ismereteinket, mert amikor 20 millió évvel később felvetjük a történetet (körülbelül 340 millió évekkel ezelőtt) rengeteg tetrapod faj van, amelyeket különféle családokba lehet csoportosítani, néhányuk nagyon közel áll az igazi kétéltűekhez.

A figyelemre méltó tetrapódok között szerepel az apró Casineria, amelynek öt lábú volt; az angolna-szerű Greererpeton, amely már "fejlődött" a földorientáltabb tetrapód ősei közül; és a szalamandra-szerű Eucritta melanolimnetes, más néven "a fekete lagúna lény", Skóciából. A későbbi tetrapódok sokfélesége bizonyíték arra, hogy az evolúció szempontjából soknak történt Romer szakadék idején.

Szerencsére képesek voltunk kitölteni a Romer's Gap néhány kitöltését az elmúlt években. A Pederpes csontvázát 1971-ben fedezték fel, és három évtizeddel később, a Jennifer Clack tetrapód szakértő további vizsgálata Romer's Gap közepére érkezett. Figyelemre méltó, hogy Pederpesnek előre néző lába volt, öt lábujjával és keskeny koponyájával, a későbbi kétéltűek, hüllők és emlősök esetében. A Romer-szakadék idején aktív hasonló faj volt a nagyfarkú Whatcheeria, amely úgy tűnik, ideje nagy részét a vízben töltötte.