نصائح

تتربودس: السمك خارج الماء

تتربودس: السمك خارج الماء

إنها إحدى الصور البارزة للتطور: منذ 400 عام أو ما يقارب المليون عام ، عادت إلى سديم عصور ما قبل التاريخ في العصر الجيولوجي ، سمكة شجاعة تزحف بشدة من الماء إلى الأرض ، لتمثل الموجة الأولى من غزو الفقاريات التي تؤدي إلى الديناصورات والثدييات والبشر. من الناحية المنطقية ، بالطبع ، لم ندين بعد بفضل tetrapod الأول (اليوناني بـ "أربعة أقدام") أكثر مما نفعله للبكتيريا الأولى أو الإسفنج الأول ، لكن شيئا ما عن هذا المخلوق المحظوظ لا يزال في قلبنا.

كما هو الحال في كثير من الأحيان ، لا تتوافق هذه الصورة الرومانسية مع الواقع التطوري. بين 350 و 400 مليون سنة مضت ، زحفت أسماك مختلفة من عصور ما قبل التاريخ من الماء في أوقات مختلفة ، مما يجعل من المستحيل تقريبًا تحديد سلف "مباشر" للفقاريات الحديثة. في الواقع ، كان لدى العديد من رباعيات الأرجل المبكرة الأكثر شهرة سبعة أو ثمانية أرقام في نهاية كل طرف ، ولأن الحيوانات الحديثة تلتزم بشكل صارم بخطة الجسم ذات خمسة أصابع ، فإن هذا يعني أن هذه رباعي الأرجل كانت بمثابة طريق مسدود تطوري من منظور البرمائيات ما قبل التاريخ التي تبعتها.

أصول

تطورت رباعيات الأرجل الأولى من الأسماك "ذات الزعانف" ، والتي تختلف بطرق مهمة عن الأسماك "ذات الزعانف". في حين أن الأسماك ذات الزعانف هي أكثر أنواع الأسماك شيوعًا في المحيطات اليوم ، إلا أن الأسماك ذات الزعانف الوحيدة على هذا الكوكب هي أسماك الرئة والأسماك ، التي كان يعتقد أن الأخيرة قد انقرضت منذ عشرات الملايين من السنين حتى عيشها ظهرت العينة في عام 1938. يتم ترتيب الزعانف السفلية للأسماك ذات الزعانف على شكل أزواج وتدعمها العظام الداخلية - وهي الشروط الضرورية لتتطور هذه الزعانف إلى أرجل بدائية. كانت أسماك الزعانف المزروعة في العصر الديفوني قادرة على استنشاق الهواء ، عند الضرورة ، عن طريق "spiracles" في جماجمها.

يختلف الخبراء حول الضغوط البيئية التي دفعت الأسماك ذات الزعانف الفصية للتطور إلى المشي وتنفس رباعيات الأرجل ، لكن إحدى النظريات هي أن البحيرات والأنهار الضحلة التي تعيش فيها هذه الأسماك كانت عرضة للجفاف ، مفضلة الأنواع التي يمكن أن تعيش في ظروف جافة. تقول نظرية أخرى أن أوائل رباعيات الأرجل كانت تُطرد حرفيًا من الماء عن طريق الأراضي الجافة أكبر الأسماك التي تحتوي على وفرة من الحشرات والأغذية النباتية ، وغياب ملحوظ للحيوانات المفترسة الخطرة. أي سمكة زعانف الفص التي سقطت على الأرض قد وجدت نفسها في جنة حقيقية.

من الناحية التطورية ، من الصعب التمييز بين الأسماك الأكثر تطوراً ذات الزعانف ورباعي الأرجل الأكثر بدائية. ثلاثة أجناس مهمة بالقرب من نهاية الأسماك في الطيف هي Eusthenopteron و Panderichthys و Osteolopis ، والتي قضت كل وقتهم في الماء مع وجود خواص رباعي الأرجل الكامنة. حتى وقت قريب ، كان جميع أسلاف التترابود جميعهم تقريبًا مستمرين من الرواسب الأحفورية في شمال المحيط الأطلسي ، ولكن اكتشاف غوغوناسوس في أستراليا قد وضع نظرية الكيبوش على نظرية أن الحيوانات التي تعيش في الأراضي نشأت في نصف الكرة الشمالي.

رباعيات الأرجل المبكرة و "Fishapods"

اتفق العلماء ذات مرة على أن رباعيات الأرجل الحقيقية الأولى تعود إلى حوالي 385 إلى 380 مليون عام. لقد تغير كل ذلك مع الاكتشاف الأخير لعلامات مسار tetrapod في بولندا التي يعود تاريخها إلى 397 مليون سنة ، والتي من شأنها أن تعيد تقويم التطور بفاعلية بمقدار 12 مليون سنة. إذا تم تأكيد ذلك ، فإن هذا الاكتشاف سيدفع بعض المراجعة في الإجماع التطوري.

كما ترون ، تطور رباعيات الأرجل بعيد عن أن يكون مكتوبًا في رباعيات رباعيات الحجر تطورت عدة مرات ، في أماكن مختلفة. ومع ذلك ، هناك عدد قليل من أنواع رباعي الأرجل المبكرة التي يعتبرها الخبراء أكثر أو أقل تحديدًا. وأهم هذه الأنواع هي Tiktaalik ، التي يُعتقد أنها تطفو في منتصف الطريق بين أسماك الزعانف التي تشبه فصوص التترابود ، ورباعيات التترابود الحقيقية الأحدث. لقد أنعم الله على تكتيك بالمكافئ البدائي للرسغين - والذي ربما يكون قد ساعدها في دعم نفسها على زعانفها الأمامية العنيدة على طول حواف البحيرات الضحلة - بالإضافة إلى رقبة حقيقية ، مما وفر لها مرونة وحركية تمس الحاجة إليها أثناء سريانها jaunts على الأرض الجافة.

بسبب مزيجها من خصائص التترابود والسمك ، يشار إلى تيكتاليك في كثير من الأحيان باسم "فيشبود" ، وهو الاسم الذي يتم تطبيقه أيضًا في بعض الأحيان على الأسماك المتقدمة ذات الزعانف الفص مثل Eusthenopteron و Panderichthys. وكان آخر fishpod المهم هو Ichthyostega ، التي عاشت بعد حوالي خمسة ملايين سنة من Tiktaalik وحققت أحجام مماثلة وبالمثل - حوالي خمسة أقدام طويلة و 50 جنيه.

Tetrapods صحيح

حتى اكتشاف Tiktaalik في الآونة الأخيرة ، كان Acanthostega الأكثر شهرة من بين جميع tetrapods في وقت مبكر ، والتي يرجع تاريخها إلى حوالي 365 مليون سنة. كان لهذا المخلوق الرفيع أطراف متطورة نسبيًا ، بالإضافة إلى ميزات "مريبة" كخط حسي جانبي يمتد بطول جسمه. وشملت رباعيات الأرجل مماثلة أخرى من هذا الوقت والمكان العام Hynerpeton ، Tulerpeton ، و Ventastega.

اعتقد علماء الأحافير ذات يوم أن رباعيات الأرجل هذه المتأخرة قد أمضت وقتًا طويلاً في الأراضي الجافة ، لكن يُعتقد الآن أنها كانت في المقام الأول أو حتى مائية تمامًا ، فقط باستخدام أرجلها وأجهزة التنفس البدائية عند الضرورة القصوى. كان الاكتشاف الأكثر أهمية حول رباعيات الأرجل هذه هو عدد الأرقام الموجودة على أطرافه الأمامية والخلفية: في أي مكان من 6 إلى 8 ، وهذا مؤشر قوي على أنه لا يمكن أن يكونوا أسلاف رباعيات رباعي الأرجل اللاحقة وخلايا الثدييات ، وطيورها ، و أحفاد الزواحف.

فجوة رومر

هناك فترة زمنية مدتها 20 مليون عام في الفترة المبكرة للكربون والتي أسفرت عن حفريات فقارية قليلة للغاية. تُعرف هذه الفجوة الفارغة في السجل الأحفوري ، والتي تُعرف باسم فجوة رومر ، بدعم الشك الخلقي في نظرية التطور ، ولكن يمكن تفسيرها بسهولة من خلال حقيقة أن الحفريات تتشكل فقط في ظروف خاصة جدًا. تؤثر رومر جاب بشكل خاص على معرفتنا بتطور رباعي الأرجل ، لأنه عندما نلتقط القصة بعد 20 مليون عام (حوالي 340 مليون سنة) ، هناك وفرة من أنواع رباعي الأرجل التي يمكن تجميعها في أسر مختلفة ، بعضها يقترب جدًا من كونه البرمائيات الحقيقية.

من بين رباعيات الأرجل البارزة في فترة ما بعد الفجوة كاسينيريا الصغيرة ، التي كان لها خمسة أقدام ؛ ثعبان البحر الذي يشبه Greererpeton ، والذي ربما يكون قد "تطور" بالفعل من أسلافه الرباعي الأرجل الأكثر توجهاً نحو الأرض ؛ ومثل السمندر Eucritta melanolimnetes ، والمعروف باسم "المخلوق من البحيرة السوداء" ، من اسكتلندا. إن تنوع رباعيات الأرجل اللاحقة هو دليل على أنه كان يجب أن يحدث الكثير ، من حيث التطور ، خلال فجوة رومر.

لحسن الحظ ، تمكنا من ملء بعض الفراغات في فجوة رومر في السنوات الأخيرة. تم اكتشاف الهيكل العظمي ل Pederpes في عام 1971 ، وبعد ثلاثة عقود ، مزيد من التحقيق من قبل خبير tetrapod جنيفر كلاك مؤرخة ذلك صفعه إلى منتصف رومر جاب. بشكل ملحوظ ، كان لدى Pederpes أقدام متجهة إلى الأمام بخمسة أصابع وجمجمة ضيقة ، وخصائص شوهدت في البرمائيات والزواحف والثدييات اللاحقة. وهناك نوع مشابه نشط خلال رومر جاب كان Whatcheeria كبير الذيل ، والذي يبدو أنه قضى معظم وقته في الماء.

شاهد الفيديو: هل شاهدت أسماك لا تعيش في الماء شاهد الفيديو (أبريل 2020).