Эволюция первых тетрапод

Это одно из знаковых образов эволюции: около 400 миллионов лет назад, в доисторических туманов геологического времени, ползет храбрая рыба из воды и на сушу, представляя первую волну вторжения позвоночных, которое приводит к динозаврам, млекопитающим и человеку существа. С точки зрения логики, конечно, благодаря первому четвероногому (по-гречески «четыре фута») мы не должны больше, чем мы сделать с первой бактерией или первой губкой, но кое-что об этом отважном твари все еще тянет нас глубочайшие.

Как это часто бывает, этот романтический образ не совсем соответствует эволюционной реальности. От 350 до 400 миллионов лет назад различные доисторическая рыба выползал из воды в разное время, делая почти невозможным выявление «прямого» предка современных позвоночных. На самом деле, многие из самых знаменитых ранних четвероногих имели по семь или восемь цифр в конце каждой конечности и, потому что современные животные строго придерживаться плана тела с пятью пальцами, это означает, что эти четвероногие представляли эволюционный тупик с точки зрения

Самые ранние четвероногие произошли от рыб с «плавниками», которые существенно отличались от «рыб с плавниками». В то время как лучистые рыбы являются сегодня наиболее распространенным типом рыб в океане, единственными рыбами с плавниками на планете являются легкие рыбы и целакантыпоследние считались вымершими десятки миллионов лет назад, пока в 1938 году не появился живой образец. Нижние плавники плавниковых рыб расположены попарно и поддерживаются внутренними костями - необходимые условия для того, чтобы эти плавники превратились в примитивные ноги. Рыцарь с плавниками девонский Период уже был способен дышать воздухом, когда это необходимо, через «дыхальца» в их черепах.

Эксперты расходятся во мнениях по поводу воздействия на окружающую среду, которое побудило рыбку с плавниками, чтобы превратиться в ходячих, дышащих четвероногих, но один теория состоит в том, что мелкие озера и реки, в которых жили эти рыбы, были подвержены засухе, предпочитая виды, которые могли бы выжить в сухом условия. Другая теория гласит, что самые ранние четвероногие были буквально выгнаны из воды большими рыба - на суше обитало множество насекомых и растительных кормов, а также отсутствовало опасное хищников. Любая рыба с плавниками из лопастей, попавшая на землю, оказалась бы в настоящем раю.

С точки зрения эволюции трудно провести различие между самой продвинутой рыбой с плавниками из лопастей и самыми примитивными тетраподами. Три важных рода ближе к концу спектра рыб были Eusthenopteron, Panderichthys и Osteolopis, которые все свое время проводили в воде, но имели скрытые характеристики четвероногих. До недавнего времени эти предки-четвероногие почти все родом из ископаемых месторождений в северной Атлантике, но открытие Gogonasus в Австралии положил начало теории о том, что наземные животные возникли в северном полушарии.

Ученые однажды сошлись во мнении, что самые ранние настоящие четвероногие существовали примерно от 385 до 380 миллионов лет назад. Все изменилось с недавним открытием следов тетрапод в Польше, датируемых 397 миллионами лет назад, что позволило бы на 12 миллионов лет перевернуть эволюционный календарь. В случае подтверждения это открытие приведет к некоторому пересмотру эволюционного консенсуса.

Как видите, эволюция тетрапод далека от того, что написано на камне - тетрапод эволюционировали много раз в разных местах. Тем не менее, есть несколько ранних видов четвероногих, которые эксперты считают более или менее определенными. Самым важным из них является Tiktaalik, который, как полагают, находился на полпути между четвероногими рыбами, похожими на лопастных, и более поздними, настоящими четвероногими. Tiktaalik был наделен примитивным эквивалентом запястий - который, возможно, помог ему поддержать себя на его коротких передних плавниках вдоль края мелких озер, а также настоящая горловина, обеспечивающие столь необходимую гибкость и подвижность во время быстрых прогулок по суше.

Из-за сочетания характеристик четвероногих и рыб, Tiktaalik часто называют «рыбопод» имя, которое также иногда применяется к продвинутым рыбам с плавниками, такими как Eusthenopteron и Panderichthys. Другим важным фишаподом был Ихтиостега, который жил примерно через пять миллионов лет после Тиктаалика и достиг схожих респектабельных размеров - около пяти футов в длину и 50 фунтов.

До недавнего открытия Тиктаалика самым известным из всех ранних четвероногих был Acanthostega, который датируется около 365 миллионов лет назад. У этого стройного существа были относительно хорошо развитые конечности, а также такие «рыбные» черты, как боковая сенсорная линия, проходящая по всей длине его тела. Другие похожие тетрапод этого общего времени и места включали в себя Хинерпетон, Тулерпетон и Вентастегу.

Палеонтологи когда-то считали, что эти поздние девонские тетрапод проводили значительное количество времени на суше, но сейчас они Считается, что он был в основном или даже полностью водным, используя только свои ноги и примитивные дыхательные аппараты, когда абсолютно необходимо. Самым значительным открытием об этих четвероногих было количество цифр на их передних и задних конечностях: от 6 до 8, убедительный признак того, что они не могли быть предками более поздних пятиподобных четвероногих и их млекопитающих, птиц и рептилий потомки.

В начале 20 миллионов лет каменноугольный период, который дал очень мало окаменелостей позвоночных. Этот пробел в истории окаменелости, известный как разрыв Ромера, использовался для поддержки креационист сомнения в теории эволюции, но это легко объяснимо тем фактом, что окаменелости образуются только в очень особых условиях. Разрыв Ромера особенно влияет на наши знания об эволюции четвероногих, потому что, когда мы поднимаем историю 20 миллионов лет спустя (около 340 миллионов лет назад), существует множество видов четвероногих, которые могут быть сгруппированы в разные семейства, некоторые из которых очень близки к тому, чтобы быть настоящими земноводными.

Среди известных четвероногих после зазоров есть крошечная казино, у которой были ноги с пятью пальцами; похожий на угорь Greererpeton, который, возможно, уже «развился» от своих более ориентированных на землю предков четвероногих; и саламандра, как Eucritta melanolimnetes, иначе известный как «существо из Черной лагуны» из Шотландии. Разнообразие более поздних четвероногих является свидетельством того, что во время разрыва Ромера должно было произойти многое с точки зрения эволюции.

К счастью, в последние годы нам удалось заполнить некоторые пробелы Ромера. Скелет Педерпеса был обнаружен в 1971 году, и спустя три десятилетия дальнейшее расследование экспертом по тетраподам Дженнифер Клэк датировало его попаданием в середину разрыва Ромера. Примечательно, что у Педерпеса были ноги, обращенные вперед, с пятью пальцами и узким черепом, характерные для более поздних амфибий, рептилий и млекопитающих. Сходным видом, активным во время разрыва Ромера, была Ватчерия с хвостатым хвостом, которая, похоже, большую часть времени проводила в воде.