Ewolucja pierwszych czworonogów

Jest to jeden z kultowych obrazów ewolucji: około 400 milionów lat temu, w czasach prehistorycznych mgły czasu geologicznego, odważna ryba czołga się pracowicie z wody i na ląd, reprezentując pierwszą falę inwazji kręgowców, która prowadzi do dinozaurów, ssaków i ludzi istoty. Logicznie rzecz biorąc, oczywiście nie jesteśmy winni pierwszego czworonoga (po grecku „cztery stopy”) niż my zrobić pierwszą bakterię lub pierwszą gąbkę, ale coś w tym zarozumiałym stworzonku wciąż nas pociąga serca.

Jak to często bywa, ten romantyczny obraz nie do końca pasuje do rzeczywistości ewolucyjnej. Różne od 350 do 400 milionów lat temu prehistoryczne ryby wylewał się z wody w różnych momentach, przez co niemal niemożliwe było zidentyfikowanie „bezpośredniego” przodka współczesnych kręgowców. W rzeczywistości wiele z najbardziej znanych wczesnych czworonogów miało siedem lub osiem cyfr na końcu każdej kończyny, a ponieważ współczesne zwierzęta trzymaj się ściśle pięciopalczastego planu ciała, co oznacza, że ​​czworonogi reprezentowały ewolucyjny ślepy zaułek z perspektywy

Pierwsze czworonogi wyewoluowały z ryb „płetwiastych”, które różniły się w istotny sposób od ryb „płetwiastych”. Podczas gdy ryby z płetwami żeńskimi są obecnie najczęstszym rodzajem ryb w oceanie, jedynymi rybami płetwiastymi na tej planecie są larwy coelacanths, z których te ostatnie wyginęły dziesiątki milionów lat temu, aż pojawił się żywy okaz w 1938 roku. Dolne płetwy ryb płetwiastych są ułożone w pary i wsparte na wewnętrznych kościach - warunki niezbędne do rozwoju tych płetw do prymitywnych nóg. Ryba płetwiasta z dewoński okres był już w stanie oddychać powietrzem, gdy było to konieczne, przez „duchy” w ich czaszkach.

Eksperci różnią się pod względem presji środowiskowej, która skłoniła ryby płetwiaste do przekształcenia się w chodzenie, oddychanie czworonogami, ale jeden teoria głosi, że płytkie jeziora i rzeki, w których żyły te ryby, były narażone na suszę, co sprzyja gatunkom, które mogłyby przetrwać w suchych warunkach warunki. Inna teoria głosi, że najwcześniejsze czworonogi zostały dosłownie wyparte z wody przez większe ryby - suchy ląd zawierał mnóstwo owadów i pokarmów roślinnych oraz wyraźny brak niebezpieczeństw drapieżniki Każda płetwa płetwiasta, która spadła na ląd, znalazłaby się w prawdziwym raju.

W kategoriach ewolucyjnych trudno jest odróżnić najbardziej zaawansowane ryby płetwiaste i najbardziej prymitywne czworonogi. Trzy ważne rodzaje bliżej końca ryby widma to Eusthenopteron, Panderichthys i Osteolopis, które spędzały cały czas w wodzie, a mimo to miały utajone czworonogi. Do niedawna ci przodkowie czworonogów prawie wszyscy pochodzili ze złóż kopalnych na północnym Atlantyku, ale odkrycie Gogonasusa w Australii postawił Kibosha na teorii, że zwierzęta zamieszkujące ziemię pochodzą z półkuli północnej.

Naukowcy zgodzili się kiedyś, że najwcześniejsze prawdziwe czworonogi pochodziły z około 385 do 380 milionów lat temu. Wszystko to zmieniło się wraz z niedawnym odkryciem śladów czworonogów w Polsce sprzed 397 milionów lat temu, które skutecznie cofnęłyby kalendarz ewolucyjny o 12 milionów lat. Jeśli zostanie to potwierdzone, to odkrycie spowoduje zmianę w konsensusie ewolucyjnym.

Jak widać, ewolucja czworonogów jest daleka od zapisanych w kamieniu - czworonogi ewoluowały wiele razy, w różnych miejscach. Istnieje jednak kilka wczesnych gatunków czworonogów, które eksperci uważają za mniej lub bardziej ostateczne. Najważniejszym z nich jest Tiktaalik, który, jak się uważa, został umieszczony w połowie drogi między podobnymi do czworonogów rybami płetwiastymi a późniejszymi, prawdziwymi czworonogami. Tiktaalik został pobłogosławiony prymitywnym odpowiednikiem nadgarstków - co mogło pomóc mu oprzeć się na jego krótkich, przednich płetwach wzdłuż krawędzie płytkich jezior - a także prawdziwy kark, zapewniając mu bardzo potrzebną elastyczność i mobilność podczas szybkich podróży na suchy ląd.

Ze względu na mieszankę czworonogów i cech rybnych Tiktaalik jest często określany jako „fishapod”, nazwa ta jest również czasami stosowana do zaawansowanych ryb płetwiastych, takich jak Eusthenopteron i Panderichthys. Innym ważnym fishapodem był Ichthyostega, który żył około pięciu milionów lat po Tiktaaliku i osiągał równie szanowane rozmiary - około pięciu stóp długości i 50 funtów.

Do niedawnego odkrycia Tiktaalik najsławniejszy był ze wszystkich wczesnych czworonogów Acanthostega, datowany na około 365 milionów lat temu. To smukłe stworzenie miało stosunkowo dobrze rozwinięte kończyny, a także takie „rybie” cechy, jak boczna linia sensoryczna biegnąca wzdłuż jego ciała. Inne podobne czworonogi tego ogólnego czasu i miejsca to Hynerpeton, Tulerpeton i Ventastega.

Paleontolodzy kiedyś uważali, że te późno dewońskie czworonogi spędzają znaczną część czasu na suchym lądzie, ale teraz są wydawało się, że były przede wszystkim lub nawet całkowicie wodne, używając wyłącznie nóg i prymitywnych aparatów oddechowych, kiedy są absolutnie niezbędny. Najważniejszym odkryciem tych czworonogów była liczba cyfr na ich przednich i tylnych kończynach: od 6 do 8, a wyraźna wskazówka, że ​​nie mogli być przodkami czworonogów pięciopalczastych oraz ich ssaków, ptaków i gadów potomków.

Na początku trwa 20 milionów lat Karboński okres, który przyniósł bardzo niewiele skamielin kręgowców. Znany jako Luka Romera, ten pusty okres w zapisie kopalnym został wykorzystany do wsparcia Kreacjonista wątpię w teorię ewolucji, ale łatwo to wytłumaczyć faktem, że skamieliny powstają tylko w bardzo szczególnych warunkach. Luka Romera szczególnie wpływa na naszą wiedzę na temat ewolucji czworonogów, ponieważ kiedy podnosimy historię 20 milionów lat później (około 340 milionów lata temu) istnieje wiele gatunków czworonogów, które można podzielić na różne rodziny, niektóre bardzo zbliżone do prawdziwych płazów.

Wśród godnych uwagi czworonogów post-gap są maleńkie Casineria, które miały pięciopalczaste stopy; węgorzowaty Greererpeton, który mógł już „ewoluować” od swoich bardziej ukierunkowanych na ląd przodków czworonogów; i jak salamandra Eucritta melanolimnetes, inaczej znany jako „stworzenie z Czarnej Laguny” ze Szkocji. Różnorodność późniejszych czworonogów jest dowodem na to, że wiele musiało się wydarzyć, ewolucyjnie, podczas przerwy Romera.

Na szczęście w ostatnich latach udało nam się wypełnić niektóre luki Romera Gap. Szkielet Pederpesa został odkryty w 1971 r., A trzy dekady później dalsze dochodzenie eksperta od czworonogów Jennifer Clack datowało go do połowy szczeliny Romera. Co istotne, Pederpes miał przednie stopy z pięcioma palcami u stóp i wąską czaszką, cechy charakterystyczne obserwowane u późniejszych płazów, gadów i ssaków. Podobnym gatunkiem aktywnym podczas Gapy Romera była Whatcheeria o dużych ogonach, która wydaje się spędzać większość czasu w wodzie.