Еволюцията на първите тетраподи

Това е един от емблематичните образи на еволюцията: преди 400 милиона години назад, в праисторическите мъгли от геоложки време, една смела риба пълзи трудоемко излязъл от водата и на сушата, представляваща първата вълна от гръбначно нашествие, което води до динозаври, бозайници и хора същества. Логично казано, разбира се, ние не дължим повече благодарение на първия тетрапод (на гръцки за "четири крака") от нас Направете първата бактерия или първата гъба, но нещо за този жилав човек все още се дърпа при нас най-съкровени чувства.

Както често се случва, този романтичен образ не съвпада напълно с еволюционната реалност. Между 350 и 400 милиона години, различни праисторическа риба изпълзяваше от водата в различни периоди, което прави почти невъзможно да се идентифицира „прекият“ прародител на съвременните гръбначни животни. Всъщност много от най-известните ранни тетраподи имаха седем или осем цифри в края на всеки крайник и, тъй като съвременните животни спазват стриктно плана на тялото с пет пръста, което означава, че тези тетраподи представляват еволюционна задънена улица от гледна точка на на

Най-ранните тетраподи са еволюирали от риби с "лобови перки", които са се различавали по важни начини от "риба-лъскави" риби. Докато рибите с перки са най-разпространеният вид риба в океана днес, единствената риба с плавници на планетата са белите дробове и coelacanthsСмята се, че последните са изчезнали преди десетки милиони години, докато през 1938 г. не се появи жив екземпляр. Долните перки на рибите с луковици са подредени по двойки и подкрепени от вътрешни кости - необходимите условия, за да могат тези перки да се развият в примитивни крака. Риби с лобови перки на девон период вече са били в състояние да диша въздух, когато е необходимо, чрез "спирали" в черепите си.

Експертите се различават по отношение на натиска върху околната среда, който подтиква рибата с перка да се развива в ходене, дишане тетраподи, но едно теорията е, че плитките езера и реки, в които са живели тези риби, са били подложени на суша, благоприятстващи видове, които биха могли да оцелеят на сухо условия. Друга теория гласи, че най-ранните тетраподи са били буквално изгонени от водата от по-големи риба - сухата земя съдържаше изобилие от насекоми и растителна храна и подчертано отсъствие на опасна хищници. Всяка риба с перка, която е тъпнала на сушата, би се озовала в истински рай.

В еволюционно отношение е трудно да се направи разлика между най-напредналата риба с перки и най-примитивните тетраподи. Три важни рода, които са по-близо до края на рибата, бяха Eusthenopteron, Panderichthys и Osteolopis, които прекарваха цялото си време във водата, но все пак имаха латентни тетраподни характеристики. Доскоро тези предци на тетрапод почти всички бяха родом от изкопаеми находища в северния Атлантически океан, но откритието на Гогонас в Австралия е поставил кибоша на теорията, че сухопътните животни произхождат от северното полукълбо.

Веднъж учените се съгласиха, че най-ранните истински тетраподи датират от преди около 385 до 380 милиона години. Всичко това се промени с неотдавнашното откриване на следи от тетрапод в Полша от тази дата до 397 милиона години, което би набрало ефективно еволюционния календар с 12 милиона години. Ако бъде потвърдено, това откритие ще наложи известно преразглеждане на еволюционния консенсус.

Както можете да видите, еволюцията на тетрапод далеч не е написана на камък - тетраподите се развиват многократно, на различни места. Все пак има няколко ранни видове тетрапод, които се считат за повече или по-малко окончателни от експертите. Най-важният от тях е Tiktaalik, за когото се смята, че е кацнал по средата между рибите с форма на тетрапод, перки и по-късните, истински тетраподи. Tiktaalik беше благословен с примитивния еквивалент на китките - което може би му е помогнало да се изправи на мънистите си предни перки по протежение на краища на плитки езера - както и истински шия, осигуряващ му необходимата гъвкавост и подвижност по време на бързите си проходи върху сушата.

Поради комбинацията от характеристики на тетрапод и риба, Тиктаалик често е наричан „рибапод“ наименование, което понякога се прилага и при напреднали риби с луба като Eusthenopteron и Panderichthys. Друг важен рибапод беше Ихтиостега, който живя около пет милиона години след Тиктаалик и постигна сходни респектиращи размери - около пет фута и 50 фунта.

До скорошното откритие на Тиктаалик, най-известният от всички ранни тетраподи е бил Acanthostega, които датират преди около 365 милиона години. Това стройно същество имаше сравнително добре развити крайници, както и такива „рибни“ черти като странична сензорна линия, движеща се по дължината на тялото му. Други, подобни тетраподи от това общо време и място, включваха Hynerpeton, Tulerpeton и Ventastega.

Някога палеонтолозите вярвали, че тези къснодевонски тетраподи са прекарали значителни количества от времето си на суха земя, но сега те са за които се смята, че са главно или дори напълно водни, като използват абсолютно краката и примитивните дихателни апарати, когато са абсолютно необходими необходимо. Най-важната находка за тези тетраподи беше броят на цифрите на предните и задните крайници: от 6 до 8, a силна индикация, че те не са могли да бъдат предци на по-късните петноги тетраподи и техните бозайници, птици и влечуги потомци.

Има дълго 20 милиона години време в началото въгленосен период, който е дал много малко вкаменелости на гръбначни. Известен като пропаст на Ромер, този празен период в записа на изкопаемите е бил използван за поддържане Креационна съмнение в теорията на еволюцията, но е лесно обяснимо от факта, че вкаменелостите се образуват само в много специални условия. Пропастта на Ромер засяга особено познанията ни за еволюцията на тетрапод, защото, когато вземем историята 20 милиона години по-късно (около 340 милиона преди години), има изобилие от тетраподни видове, които могат да бъдат групирани в различни семейства, някои от които са много близки до истински земноводни.

Сред забележителните тетраподи след празнина са мъничките Казинерия, които имаха пет крака; подобен на змиорката Greererpeton, който може би вече е "еволюирал" от своите по-ориентирани към земята тетраподни предци; и на саламандър Eucritta melanolimnetes, иначе известно като „създанието от Черната лагуна“ от Шотландия. Разнообразието на по-късните тетраподи е доказателство, че трябва да се е случило много, еволюционно, по време на пропастта на Ромер.

За щастие успяхме да запълним някои от заготовките на пропастта на Ромер през последните години. Скелетът на Педерпес е открит през 1971 г. и три десетилетия по-късно по-нататъшното разследване от експерта по тетрапод Дженифър Клак го поставя в средата на пропастта на Ромер. Показателно е, че Педерпес е имал насочени напред крака с пет пръста и тесен череп, характерни за по-късните земноводни, влечуги и бозайници. Подобен вид, активен по време на пропастта на Ромер, беше едрата опашка Whatcheeria, която, изглежда, е прекарала повечето от времето си във водата.