A gerincesek leszállása - evolúciós út
375 millió év
vagy 92 méterrel a mai nap előtt
Korszak: paleozoikum/devon
Az éghajlat többszörös gyors változása és a víz alacsonyabb oxigéntartalma vezet harmadik nagy kihalás. Ehhez hozzájárul a vulkanizmus erőteljes növekedése is, amelyet valószínűleg nagy kontinentális elmozdulások okoznak. Az összes vízi faj háromnegyede érintett. A kétéltűek - gerincesek, amelyek levegőt lélegeznek és élhetnek a szárazföldön - új élőhelyként nyitják meg a földet. Megjelentek az első coelacanth - ma is léteznek.
Egy Tiktaalik roseae látható.
Sekély meleg tenger borítja a kontinens egyes részeit. Az éghajlat kezdetben meleg, hasonlóan a mai Európához. Később a sarki területek fokozatosan lehűlnek. Dél-Amerikát, amely közel van a Déli-sarkhoz, ez különösen érinti.
Ez az információ egyszerű nyelven evokids.de.
Körülbelül 100 millió évvel a növények után, a felső-devonban, több mint 390 millió évvel ezelőtt, a gerincesek élőhelyként kezdték meghódítani a földet. Korábban férgek és ízeltlábúak már meghódították a szárazföldet. Csak találgatni lehet ennek a fejleménynek az okairól vagy kényszeréről. Evolúciós szempontból egyértelmű, hogy a végtagok átalakítása legalább annyira előrehaladott volt, hogy a szárazföldi mozgás lehetséges volt. A fejlődés valószínűleg ott történt, ahol az állatok vízi élőhelyei gyakran kiszáradtak, és a legalább részben földi életmódhoz való alkalmazkodás előnyöket nyújtott. De az előnyben részesített ételek bővítése vagy megváltoztatása is szelekciós előnyt jelenthetett a szárazföld települése szempontjából.
Az uszonyoktól a végtagokig
A. Sorrendje Coelacidok (Crossopterygiformes), amelynek mai és kövületi képviselői anatómiai szempontból tűntek fel a legmegfelelőbbnek a szárazföldi élethez. Időközben azonban molekuláris genetikai vizsgálatok kimutatták, hogy a kétéltűek, a hüllők, a madarak és az emlősök közelebb vannak azokhoz, akik még mindig Afrikában, Dél-Amerikában és Ausztráliában élnek Tüdőhorgászat (Dipnoi) rokonságban vannak, ezért a gerincesek parti távozása valószínűleg a húsúszók ezen alosztályán keresztül történt.
Ausztrál tüdőhal (Neoceratodus forsteri). (Szerző: Vassil - Licenc: nyilvános domain (CC0 1.0) https://www.fischlexikon.eu/fischlexikon/fische-suchen.php?fisch_id=0000001522#)
Egészen biztos, hogy a leendő szárazföldi gerincesek lába már kifejlődött a vízben. A jól megőrzött húsúszóskövület (Elpistostege) azt mutatja, hogy az uszonyok már átalakultak a későbbi szárazföldi gerincesek végtagjaivá, bár ez az állat még mindig egyértelműen hal. Mindazonáltal a csontváz nagyon hasonlít a korai szárazföldi gerincesekhez, például az Ichthyostegához vagy az Acanthostegához, méghozzá azért, mert hiányoznak a halakra egyébként jellemző párosítatlan háti és anális uszonyok. Azonban különböznek a csontszerkezet és az embrionális fejlődés szempontjából, így az egyes elemektől való evolúciós átmenet nehéz megmagyarázni. A mai napig megválaszolatlan kérdések maradnak a halúszó csontvázrészeinek bonyolult fenotípusos rekonstrukciójáról kézzel vagy lábbal készített elemekké.
Ichthyostega, valószínűleg az első szárazföldi gerinces: a koponya rekonstrukciója a fosszilis leletek (balra) és a modell (jobbra) alapján. Csak a végtagok hátsó kövületei maradtak fenn; lapát alakúak. (Forrás: Koponya: FunkMonk, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ichthyostega_skull.jpg; Modell: Dr. Günter Bechly, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ichthyostega_model.jpg)
Az Elpistostegalia tartalmazza a táblán feltüntetettet is Tiktaalik. Koponyacsontjai azt is jelzik, hogy ez egy mozaik forma egy hal és egy korai szárazföldi gerinces között. Míg az uszonyos sugarak, az alsó állkapocs és a szájpadlás még mindig egyértelműen megegyezik a halakéval, az uszonyos szárak már könyökkel és csuklóval rendelkeznek. A koponyához hasonlóan a medenceöv is számos olyan tulajdonságot mutat, amelyek később a szárazföldi gerincesekre jellemzővé válnak. A valódi halakkal ellentétben a Tiktaalik koponyájának van egy elülső és parietális csontja.
Tiktaalik roseae kövület a Belga Királyi Természettudományi Intézetben. (Forrás: Esv - Eduard Solà és Petter Bøckman https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tiktaalik_belgium_II.jpg)
A szárazföldi életre vonatkozó követelmények
Az Ichthyostegát nevezik az első olyan állatnak, amely kizárólag szárazföldön él, vagy legalábbis ez az első szárazföldi élő állat, amelynek kövületeket találtunk. Az Ichthyostega azonban szokatlanul sok olyan tulajdonsággal rendelkezik, amelyek nem találhatók meg sem a halakban, sem a szárazföldi állatokban, így feltételezhető, hogy a jövőbeni fosszilis leletek jobban leírhatják a gerincesek szárazföldi mozgását.
A képesség, Légköri oxigén lélegezni már a korai tüdőhalakban megtalálható, a külső bőrrétegek parti távozás után került sor.
Mozgás
Érdekes módon a coelaceans egyfajta „kolostorban” úszik anélkül, hogy valaha is a szárazföldön élt volna. Ez azt jelenti, hogy a jobb első és a bal hátsó lábat, vagy a bal első lábat és a jobb hátsó lábat többé-kevésbé egyszerre mozgatják, vagy felemelik a talajról, és újra visszateszik. Ez a fajta mozgás olyan hüllőknél is megfigyelhető, mint a krokodilok, és azt jelzi, hogy a szárazföldi mozgást az állatoknak nem kellett megtanulniuk.
A szaporodás adaptálása
Míg a kétéltűek még mindig a víztől függnek a szaporodáshoz, amelyben tojást raknak, és az állatok legalább fiatalkori szakaszukat tölthetik, a szárazföldi gerinceseknek alternatív szaporodási mechanizmust kellett kidolgozniuk. A vízen kívüli teljes szaporodás lehetősége arra szolgált, hogy a korai szárazföldi gerincesek új élőhelyeket teremtsenek, és így elkerüljék a más fajok versenyét. A fejlesztésével Magzástojás, Ahogy manapság a hüllőkkel, a madarakkal és a monotonokkal fordul elő, ezt a lehetőséget ki lehet használni. A szárazföldi gerincesek most már nagyon száraz területekre tudtak terjedni, és a kontinenseket gyarmatosítani tudták.
A monotrémák olyan emlősök, amelyek még nem születtek élő utódokat, de még mindig tojnak. Az echidna és a platypus még mindig élő példája ezeknek az ősi emlősöknek. Mindkét csoport Ausztráliában és Új-Guineában még ma is megtalálható, és súlyosan fenyegetett.
Echidna (rövid számlájú sündisznó) és kacsacsőrű a ma is élő monotrémák példaként. (Források: Echidna: fir0002 | flagstaffotos.com.au, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Wild_shortbeak_echidna.jpg, CC BY-NC licenc; kacsacsoport: Stefan Kraft, https: //commons.wikimedia. org/wiki/Fájl: Platypus.jpg)
A magzástojás: fejlődés vízben - szárazon is
A magzástojásban az embrió folyadékkal (magzatvíz) töltött üregben (magzatvíz, magzacskó) nő. Ezt teljesen elzárja egy bőr, az amnion, és általában más membránok vagy héjak is befogják. Ellentétben a kétéltűekkel, akiknek fejlődése még mindig magában foglalja a vízi lárva stádiumát, a magzatvizek ebben a petesejtben teljesen érnek.
Amniote tojás: Építés egy hámozatlan tyúktojás (balra) és egy tojásban növekvő embrió (jobbra) példájával.
Víztározójával, tápanyagellátásával és védőhéjával a tojás autonóm túlélési kapszulaként funkcionál az embrió számára, ami elsősorban a magzati stádiumot teszi lehetővé. A magzatvíz többek között megvédi az embriót a kiszáradástól. A tojássárgája és az allantois az intraembrionális terekhez kapcsolódik. A tápanyagok a sárgás tasakon keresztül jutnak a magzatba; az allantois felszívja a nitrogéntartalmú anyagcsere termékeket az embrióból, vagyis a magzat vizeletéből, és részt vesz a gázcserében.
Védelem a kiszáradás ellen
Csakúgy, mint a múltban a növények, amikor partra szálltak, a gerincesek védelmet nyújtottak külső bőrükön a kiszáradás ellen. Leginkább rostfehérjékből (keratin) áll, más néven szarv. Ezek a fehérjék vízben nem oldódnak, és nehezen bomlanak le, ezért párologtató gátként és mechanikus védelemként szolgálnak a sérülések ellen.
Gerinces evolúció a szárazföldön
A gerincesek szárazföldi fejlődésének alapja a Seymouria. Ez egy mozaik forma, amely egyesíti a kétéltűek és a hüllők jellemzőit, és a Perm korai szakaszában alakult ki. Különösen a csontváz számít a hüllő jellemzői közé. A koponya eredetiségét hangsúlyozza, hogy nem voltak időbeli ablakok. A hiányzó időbeli ablakok jellemzői a csoportra Anapsids, amelyeket időbeli gátlástalannak is neveznek.
A Seymuoriamorpha testvércsoportjából, a Diadectomorpha-ból, a Chelonia, amelyet ma csak a zöld teknős (Chelonia mydas) képvisel. Egy másik korai szakadás a fent leírtak fejlődésével jött létre Ichthyosaurusok és a Plezioszauruszok. Mindkét vonal a törzshüllőkből fejlődött ki.
A triász korban az első hüllők elterjedése két templomablakkal kezdődött (Diapsis), amely az eosuchiakból alakult ki. Az archosauruszok és lepidosaurusok, valamint az avicephala az eosuchiaktól származhat. A teknősszerű hüllők a permi eosuchiaktól fejlődtek ki, és mind a mai napig megőrzik külső jellemzőiket.
A primitív Lepidosauria-ból került elő a Pikkelyes kúszónövények, különösen a gyíkok és a kígyók. A gyíkokra és a kígyókra egyaránt jellemző egy diapsid koponyatípus, amely a zigomatikus ív redukciója révén nagymértékben átalakult. Egy másik csoport, a Thecodontier, a Perm peremétől a triászig fejlődött. A thecodontiert és az abból származtatott formákat manapság a Archosaurusok összegezve. A későbbi fejlõdés során, a jura idõtõl a kréta korig, a thecodontiak is olyanokká fejlődtek, akiket mindenki ismert Dinoszaurusz valamint a Pterosaurusok. Egy másik vonal vezet a Madarak. A madarak fejlődése valószínűleg csak a Jurában kezdődött. [KHB]