İlk Tetrapodların Evrimi

Evrimin ikonik imgelerinden biri: 400 yıl kadar önce, jeolojik zamanın tarih öncesi sislerine dönüş, cesur bir balık tarar sudan ve karadan zahmetsizce, dinozorlara, memelilere ve insanlara yol açan bir omurgalı istilasının ilk dalgasını temsil eder varlıklar. Mantıken konuşursak, elbette, ilk tetrapod ("dört ayak" için Yunanca) sayesinde artık borçlu değiliz. ilk bakteriye veya ilk süngere yapın, ama bu pis yaratık hakkında bir şey hala bizim hassas olunan.

Çoğu zaman olduğu gibi, bu romantik görüntü evrimsel gerçeklikle pek uyuşmuyor. 350 ila 400 milyon yıl önce, çeşitli tarih öncesi balık çeşitli zamanlarda sudan sürünerek modern omurgalıların “doğrudan” atalarını tanımlamayı neredeyse imkansız hale getirdi. Aslında, en ünlü erken tetrapodların çoğunun her bir uzvun sonunda yedi veya sekiz hane vardı ve çünkü modern hayvanlar beş parmaklı vücut planına sıkı sıkıya bağlı kalmak, yani bu tetrapodların bakış açısından evrimsel bir çıkmazı temsil ettiği anlamına gelir. tarih öncesi amfibiler onları takip etti.

En erken tetrapodlar, "ışın-kanatlı" balıklardan önemli ölçüde farklı olan "lob-kanatlı" balıklardan evrimleşmiştir. Işın yüzgeci balıklar bugün okyanusta en yaygın balık türü iken, gezegendeki tek loblu balıklar akciğer balığı ve coelacanthsikincisinin on milyonlarca yıl önce soyu tükenmiş olduğu düşünülüyordu ve 1938'de canlı bir örnek ortaya çıkana kadar. Loblu kanatlı balıkların alt yüzgeçleri çiftler halinde düzenlenir ve iç kemikler tarafından desteklenir - bu yüzgeçlerin ilkel bacaklara dönüşmesi için gerekli koşullar. Loblu kanatlı balıkları Devonyen dönemine ait dönemi, kafataslarındaki "spiracles" aracılığıyla gerektiğinde havayı soluyabilmişti.

Uzmanlar, loblu yüzgeçli balıkların yürümeye, tetrapodları solumaya dönüşmesine neden olan çevresel baskılar konusunda farklıdır, ancak bir teorisi, bu balıkların yaşadığı sığ göl ve nehirlerin kuraklığa maruz kalması ve kuru hayatta kalabilecek türleri desteklemesidir. koşullar. Başka bir teori, en eski tetrapodların kelimenin tam anlamıyla sudan daha büyük balık — kuru topraklarda bol miktarda böcek ve bitkisel gıda ve belirgin bir tehlikeli yokluk vardı yağmacılar. Toprağa gömülmüş loblu balıklar kendini gerçek bir cennette bulurdu.

Evrimsel açıdan bakıldığında, en gelişmiş lob kanatlı balıkları ve en ilkel tetrapodları ayırt etmek zordur. Spektrumun balık ucuna yakın üç önemli cins, tüm zamanlarını suda geçiren, ancak gizli tetrapod özelliklerine sahip olan Eusthenopteron, Panderichthys ve Osteolopis idi. Yakın zamana kadar, bu tetrapod atalarının neredeyse tamamı Kuzey Atlantik'teki fosil yataklarından geliyordu, ancak keşif Avustralya'da Gogonasus’un kibosunu, karada yaşayan hayvanların kuzey yarımküreden kaynaklandığı teorisine koydu.

Bilim adamları bir zamanlar en erken gerçek tetrapodların yaklaşık 385 ila 380 milyon yıl önce olduğu konusunda anlaştılar. Tüm bunlar, 397 milyon yıl öncesine kadar olan ve evrim takvimini 12 milyon yıl geriye doğru arayacak olan Polonya'daki tetrapod izlerinin keşfiyle değişti. Eğer doğrulanırsa, bu keşif evrimsel fikir birliğinde bazı revizyonları harekete geçirecektir.

Gördüğünüz gibi, tetrapod evrimi taştan yazmaktan çok uzaktır - tetrapodlar farklı yerlerde birçok kez evrimleşti. Yine de, uzmanlar tarafından az çok kesin olarak kabul edilen birkaç erken tetrapod türü vardır. Bunların en önemlisi, tetrapod benzeri lob-kanatlı balıklar ve daha sonra gerçek tetrapodlar arasında ortada tünemiş olduğu düşünülen Tiktaalik'tir. Tiktaalik, bileklerin ilkel eşdeğeri ile kutsanmıştı - bu da onun önündeki yüzgeçleri ön plana çıkarmasına yardımcı olabilirdi sığ göllerin kenarlarının yanı sıra gerçek bir boyun, kuru toprağa hızlı girmeleri sırasında çok ihtiyaç duyulan esneklik ve hareket kabiliyeti sağlar.

Tetrapod ve balık özelliklerinin karışımı nedeniyle, Tiktaalik genellikle "fishapod" olarak adlandırılır. Eusthenopteron ve Panderichthys gibi ileri loblu balıklara da uygulanan bir isim. Bir başka önemli fishapod, Tiktaalik'ten yaklaşık beş milyon yıl sonra yaşayan ve benzer şekilde saygın boyutlara ulaşan Ichthyostega idi - yaklaşık beş metre uzunluğunda ve 50 pound.

Tiktaalik'in son keşfine kadar, tüm erken tetrapodların en ünlüsü AcanthostegaYaklaşık 365 milyon yıl öncesine ait. Bu ince yaratık, nispeten iyi gelişmiş uzuvlara ve ayrıca vücudunun uzunluğu boyunca uzanan yanal bir duyusal çizgi gibi "balık" özelliklere sahipti. Bu genel zaman ve mekanın diğer benzer tetrapodları arasında Hynerpeton, Tulerpeton ve Ventastega vardı.

Paleontologlar bir zamanlar bu geç Devoniyen tetrapodlarının zamanlarının önemli miktarlarını kuru topraklarda geçirdiğine inanıyorlardı, ama şimdi öncelikle veya hatta tamamen su olduğu düşünülürse, sadece bacaklarını ve ilkel solunum cihazlarını kesinlikle gerekli. Bu tetrapodlar hakkında en önemli bulgu, ön ve arka bacaklarındaki basamak sayısıydı: 6'dan 8'e kadar her yerde daha sonra beş parmaklı tetrapodların ve onların memeli, kuş ve sürüngenlerinin ataları olamayacaklarına dair güçlü işaret torunları.

Erken 20 milyon yıllık bir zaman dilimi var karbonlu çok az omurgalı fosili vermiştir. Romer'in Boşluğu olarak bilinen fosil kayıtlarındaki bu boş dönem, Yaratılışçı evrim teorisinde şüphe duymakla birlikte, fosillerin sadece çok özel koşullarda oluşmasıyla kolayca açıklanabilir. Romer'in Boşluğu özellikle tetrapod evrimi bilgimizi etkiler, çünkü 20 milyon yıl sonra hikayeyi aldığımızda (yaklaşık 340 milyon yıllar önce), bazıları gerçek amfibiler olmaya çok yaklaşan farklı ailelere gruplanabilen bir tetrapod türü bolluğu var.

Önemli boşluk sonrası tetrapodlar arasında beş parmaklı ayakları olan küçük Casineria; karaya yönelik tetrapod atalarından zaten "evrimleşmiş" olabilen yılan balığı benzeri Greererpeton; ve semender benzeri Eucritta melanolimnetleri, aksi takdirde İskoçya'dan "Kara Lagün'den gelen yaratık" olarak bilinir. Daha sonraki tetrapodların çeşitliliği, Romer'in Gap'ı sırasında evrim açısından çok şey olması gerektiğinin kanıtıdır.

Neyse ki, son yıllarda Romer'in Gap'ın bazı boşluklarını doldurabildik. Pederpes'in iskeleti 1971'de keşfedildi ve otuz yıl sonra, tetrapod uzmanı Jennifer Clack tarafından daha fazla soruşturma Romer'in Gap'ın ortasına dayandı. Pederpes'in beş ayak parmağı ve dar bir kafatası ile öne bakan ayakları vardı, daha sonraki amfibiler, sürüngenler ve memelilerde görülen özellikler. Romer'in Boşluğu sırasında aktif olan benzer bir tür, zamanının çoğunu suda geçirmiş gibi görünen büyük kuyruklu Whatcheeria'ydı.