Evoluce prvních tetrapodů

Je to jeden z ikonických obrazů evoluce: asi před 400 miliony let, cesta zpět v pravěkých mlhách geologického času, statečná ryba se plazí pracně ven z vody a na zem, představující první vlnu invaze obratlovců, která vede k dinosaurům, savcům a člověku bytosti. Logicky vzato, samozřejmě, nedlužíme nic víc díky prvnímu tetrapodu (řečtině pro „čtyři stopy“), než jsme my udělejte první bakterii nebo první houbu, ale něco o tomto drsném zvířeti stále tahá za naše srdce.

Jak je tomu často, tento romantický obraz se zcela neshoduje s evoluční realitou. Před 350 až 400 miliony let, různé prehistorické ryby vyšplhal z vody v různých časech, takže je téměř nemožné identifikovat „přímého“ předka moderních obratlovců. Ve skutečnosti mnoho z nejslavnějších raných tetrapodů mělo na konci každé končetiny sedm nebo osm číslic a protože moderní zvířata striktně dodržovat plán těla s pěti prsty, to znamená, že tyto tetrapody představovaly evoluční slepou uličku z pohledu prehistorické obojživelníky který je následoval.

Nejčasnější tetrapods se vyvinul z “laloků-finned” ryby, který se lišil důležitými způsoby od “ray-finned” ryby. Zatímco ryby s paprskem jsou dnes nejčastějším druhem ryb v oceánu, jedinými rybami s laloky na planetě jsou lungfish a coelacanths, z nichž se předpokládá, že před desítkami milionů zanikly, dokud se v roce 1938 neobjevil živý exemplář. Spodní ploutve rybiček s laloky jsou uspořádány ve dvojicích a podepřeny vnitřními kostmi - podmínky, které jsou pro tyto ploutve nezbytné, se vyvinou v primitivní nohy. Ryby z ryb Devonian období již bylo schopné dýchat vzduch, pokud to bylo nutné, prostřednictvím „spirál“ v jejich lebkách.

Odborníci se liší v environmentálních tlacích, které vedly k tomu, že se labyrintové ryby vyvinuly v chůzi, dýchaly tetrapody, ale jeden teorie je taková, že mělká jezera a řeky, v nichž tyto ryby žily, byly vystaveny suchu a upřednostňovaly druhy, které by mohly přežít v suchu podmínky. Jiná teorie má to, že nejčasnější tetrapody byly doslova pronásledovány z vody většími ryby - suchá půda obsahovala hojnost hmyzu a rostlinných potravin a značnou absenci nebezpečných dravci. Jakákoli labuťovitá ryba, která se ocitla na zemi, by se ocitla ve skutečném ráji.

Z evolučního hlediska je těžké rozlišit mezi nejpokrokovějšími lalůčkovými rybami a nejprimitivnějšími tetrapody. Tři důležité rody, které se blížily ke konci ryby, byly Eusthenopteron, Panderichthys a Osteolopis, které trávily veškerý svůj čas ve vodě, ale měly latentní tetrapodové vlastnosti. Až donedávna tito předkové tetrapodu téměř všichni pocházeli z fosilních ložisek v severním Atlantiku, ale objev Gogonasus v Austrálii dal kibosh na teorii, že zvířata žijící na pevnině pocházejí z severní polokoule.

Vědci se jednou shodli na tom, že nejčasnější skuteční tetrapodové pocházejí z doby před asi 385 až 380 miliony let. To se všechno změnilo díky nedávnému objevu tetrapodových značek v Polsku, které se datovalo před 397 miliony let, což by ve skutečnosti evoluční kalendář vytočilo o 12 milionů let. Pokud bude tento objev potvrzen, vyvolá určitou revoluci v evolučním konsensu.

Jak vidíte, vývoj tetrapodu není zdaleka psán kamenem - tetrapody se vyvinuly mnohokrát na různých místech. Stále existuje několik druhů raných tetrapodů, které odborníci považují za více či méně definitivní. Nejdůležitější z nich je Tiktaalik, o kterém se předpokládá, že byl posazen uprostřed mezi tetrapodovitými laloky a později skutečnými tetrapody. Tiktaalik byl požehnán primitivním ekvivalentem zápěstí - což mu mohlo pomoci, aby se opřel o své robustní přední ploutve podél okraje mělkých jezer - stejně jako skutečný krk, poskytující mu tolik potřebnou flexibilitu a mobilitu během rychlých jízd na suché zemi.

Díky své směsi tetrapodů a ryb je Tiktaalik často označován jako „fishapod“. jméno, které se někdy používá i pro pokročilé ryby s laloky, jako je Eusthenopteron a Panderichthys. Dalším důležitým rybníkem byl Ichthyostega, který žil asi pět milionů let po Tiktaaliku a dosáhl podobně slušných velikostí - asi pět stop dlouhý a 50 liber.

Až do nedávného objevu Tiktaalika byla nejslavnější ze všech raných tetrapodů Acanthostega, která datovala asi před 365 miliony let. Toto štíhlé stvoření mělo relativně dobře vyvinuté končetiny a také takové „rybí“ rysy jako postranní smyslová čára probíhající po délce těla. Mezi další podobné tetrapody tohoto obecného času a místa patřili Hynerpeton, Tulerpeton a Ventastega.

Paleontologové kdysi věřili, že tito pozdní devonští tetrapodové strávili značné množství času na suché zemi, ale nyní jsou myslel, že byl primárně nebo dokonce zcela vodní, pouze s použitím nohou a primitivních dýchacích přístrojů, když absolutně nutné. Nejvýznamnějším nálezem těchto tetrapodů byl počet číslic na jejich předních a zadních končetinách: kdekoli od 6 do 8, silný náznak toho, že nemohli být předci pozdějších pětiprstých tetrapodů a jejich savců, ptáků a plazů potomci.

Na začátku je čas 20 milionů let Uhlíkatý období, které přineslo velmi málo fosilií obratlovců. Známý jako Romerova mezera, toto prázdné období ve fosilním záznamu bylo použito jako podpora Kreacionista pochybnosti v teorii evoluce, ale je to snadno vysvětlitelné skutečností, že fosílie se tvoří pouze ve velmi zvláštních podmínkách. Romerova mezera ovlivňuje zejména naše znalosti o vývoji tetrapodu, protože když si příběh vyzvedneme o 20 milionů let později (asi 340 milionů před lety), existuje hojnost tetrapodových druhů, které lze rozdělit do různých rodin, některé se blíží skutečným obojživelníkům.

Mezi pozoruhodné tetrapods s post-gapem patří maličký Casineria, který měl nohy s pěti prsty; úhoř-jako Greererpeton, který už se mohl „vyvinout“ ze svých předchůdců tetrapodů více orientovaných na zemi; a jako mlok Eucritta melanolimnetes, jinak známý jako „stvoření z Černé laguny“ ze Skotska. Rozmanitost pozdějších tetrapodů je důkazem toho, že se během Romerovy mezery muselo stát hodně, evolučně.

Naštěstí se nám v posledních letech podařilo vyplnit některé mezery Romerovy mezery. Kostra Pederpes byla objevena v roce 1971 a o tři desetiletí později další vyšetřování tetrapodovým expertem Jennifer Clackovou datuje, jak to prasklo do středu Romerovy mezery. Důležité je, že Pederpes měl nohy směřující dopředu s pěti prsty a úzkou lebkou, což se projevilo u pozdějších obojživelníků, plazů a savců. Podobným druhem aktivním během Romerovy mezery byla i velkoocasá Whatcheeria, která, jak se zdá, strávila většinu času ve vodě.