התפתחות הטטראפודים הראשונים

זה אחד התמונות האיקוניות של האבולוציה: לפני 400 מיליון שנה בערך, לאחור בערפילים הפרהיסטוריים של הזמן הגאולוגי, דג זוחל זוחל במאמץ מתוך המים ובאדמה, המייצג את הגל הראשון של פלישת חוליות המוביל לדינוזאורים, יונקים ובני אדם ישויות. מבחינה הגיונית, כמובן, איננו חייבים יותר בזכות הברזל הראשון (יוונית ל"ארבע רגל ") מאשר אנו תעשו לחיידק הראשון או לספוג הראשון, אבל משהו בקריטר מרוטן זה עדיין מושך אצלנו מיתרי הלב.

כפי שקורה לעיתים קרובות, הדימוי הרומנטי הזה לא ממש תואם את המציאות האבולוציונית. בין 350 ל -400 מיליון שנה, שונים דגים פרהיסטוריים זחל מהמים בזמנים שונים, מה שהפך כמעט בלתי אפשרי לזהות את האב הקדמון "הישיר" של חוליות חוליות מודרניות. למעשה, לרבים מהטראפודים המוקדמים ביותר היו שבע או שמונה ספרות בסוף כל גפה, ומכיוון שבעלי חיים מודרניים לדבוק אך ורק בתוכנית הגוף עם חמשת השלושה, פירוש הדבר שהטראפודים הללו ייצגו מבוי סתום אבולוציוני מנקודת המבט של ה דו חיים פרהיסטוריים זה עקב אחריהם.

המטרות המוקדמות הקדומות ביותר התפתחו מדגים "עם פיני-אונה", שנבדלו בדרכים חשובות מדגים "עם-קנה-פינתי". בעוד שדגי קרניים הם סוג הדגים הנפוץ ביותר כיום באוקיאנוס, הדגים היחידים עם זנב האונה בכדור הארץ הם דגי ריאה ו

המומחים נבדלים זה מזה ביחס ללחצים הסביבתיים שגרמו לדגים עם זווית אונה להתפתח להליכה, נושמים זעזועים. התיאוריה היא שהאגמים והנהרות הרדודים שהדגים האלה חיו בהם היו נתונים לבצורת, והעדיפו מינים שיכולים לשרוד יבשים. תנאים. תיאוריה אחרת טוענת כי הטראפודים הקדומים ביותר הורדפו מהמים בגדול יותר דגים - אדמה יבשה מכילה שפע של מזון חרקים וצומח, והיעדר ניכר של מסוכן חיות טרף. כל דג עם דגי אונה שהתמוטט על היבשה היה מוצא את עצמו בגן עדן אמיתי.

במונחים אבולוציוניים, קשה להבחין בין הדגים עם סיבי האונה המתקדמים ביותר לבין טטראפודים קדומים ביותר. שלוש סוגות חשובות קרוב יותר לקצה הדגים של הספקטרום היו Eusthenopteron, Panderichthys ו- Osteolopis, אשר בילו את כל זמנן במים ובכל זאת היו בעלות מאפייני טטראפוד סמויים. עד לא מזמן, אבות אבות הברזל הללו כמעט כולם הגיעו ממשקעים מאובנים בצפון האוקיאנוס האטלנטי, אך התגלית מגוגונאסוס באוסטרליה העמיד את הקיבוש על התיאוריה שחיות המגורים ביבשה מקורן בחצי הכדור הצפוני.

מדענים הסכימו פעם כי המטרות המוקדמות האמיתיות ביותר מתוארכות לפני כ- 385 עד 380 מיליון שנה. כל זה השתנה עם התגלית האחרונה של סימני מסלול הברזל בפולין שנמצאים לפני 397 מיליון שנה, מה שבאמת יחזיר את לוח השנה האבולוציוני ל -12 מיליון שנה. אם תאושר, תגלית זו תביא לעדכון מסוים בקונצנזוס האבולוציוני.

כפי שאתה יכול לראות, אבולוציה של tetrapod רחוקה מלהיות כתוב באבן - tetrapods התפתחו פעמים רבות, במקומות שונים. עם זאת, ישנם כמה מינים מוקדמים של טטראפוד הנחשבים כמוכנים יותר או פחות מכוח של מומחים. החשוב שבהם הוא Tiktaalik, שלדעתו התייצב באמצע הדרך בין הדגים עם סנפיר האונה דמוי הברגה לבין הדגי הברגה האמיתיים. Tiktaalik התברך במקבילה הפרימיטיבי של מפרקי כף היד - מה שאולי עזר לו להתרומם על סנפירי החזית המלוכלכים שלו לאורך שולי אגמים רדודים - כמו גם צוואר אמיתי, ומספקים לו גמישות וניידות נחוצים מאוד במהלך גיוסיו המהירים אל היבשה.

בגלל התמהיל שלה בין מאפייני טטראפוד ודגים, Tiktaalik מכונה לעתים קרובות "דגי פישוד". שם מיושם לפעמים גם על דגים מתקדמים עם סיים עם אונה כמו Eusthenopteron ו- Panderichthys. דג דגים חשוב נוסף היה Ichthyostega, שחי כחמישה מיליון שנה אחרי Tiktaalik והשיג בגדלים מכובדים באותה מידה - אורך של מטר וחמישה קילוגרמים.

עד לגילוי Tiktaalik האחרון, המפורסם ביותר מבין כל הזרקורים הקדומים היה אקנתוסטגה, שתוארך לפני כ- 365 מיליון שנה. ליצור הדק הזה היו גפיים מפותחות יחסית, כמו גם תכונות "דגי" כאלה כקו תחושתי לרוחב העובר לאורך גופו. טטראפודים דומים אחרים של זמן ומקום כללי זה כללו את הינרפטון, טולרטון וונטסטגה.

פליאולוגים האמינו פעם שהטראפודים המאוחרים של דבון אלה בילו כמויות משמעותיות מזמנם על אדמה יבשה, אך הם נמצאים כעת חשבתי שהם היו בעיקר מימיים או אפילו לגמרי מימיים, רק משתמשים ברגליהם ובמנגנוני הנשימה הפרימיטיביים כשהם בהחלט נחוץ. הממצא המשמעותי ביותר לגבי טפטראפודים אלה היה מספר הספרות בגפיים הקדמיות והאחוריות: בין 6 ל 8, אינדיקציה חזקה לכך שהם לא יכלו להיות אבות אבותיהם של זעקות הברזל המאוחרות יותר עם חמשת הזנבנים ושל יונקים, עופות, וזוחלים שלהם. צאצאים.

יש פרק זמן של 20 מיליון שנה בתחילת הדרך פחמן תקופה שהניבה מעט מאוד מאובני חוליות. תקופה ריקה זו ברשומת המאובנים, שנקראה בשם פערו של רומר, שימשה לתמיכה הבריאה ספק בתורת האבולוציה, אך ניתן להסביר בקלות על ידי העובדה שמאובנים נוצרים רק בתנאים מאוד מיוחדים. הפער של רומר משפיע במיוחד על הידע שלנו על התפתחות טראפוד מכיוון שכאשר אנו מרימים את הסיפור 20 מיליון שנה לאחר מכן (כ -340 מיליון לפני שנים) ישנו שפע של מיני טטרפודים שניתן לקבץ למשפחות שונות, חלקם מתקרבים מאוד להיות דו-חיים אמיתיים.

בין הברזלונים הזעירים לאחר הפער ניתן למצוא את קזינריה הקטנטנה, שיש לה רגליים עם חמש רגליים; Greererpeton דמוי הצלופח, שאולי כבר "התפתח" מאבותיו הקדומים יותר-טרטורופיים; ודמויי הסלמנדרה נטולי אקנוטה מלנולימנט, הידוע גם בשם "היצור מהלגונה השחורה", מסקוטלנד. המגוון של טטרפודים מאוחרים הוא עדות לכך שבוודאי קרה הרבה, מבחינה אבולוציה, במהלך פערו של רומר.

למרבה המזל הצלחנו למלא כמה מחסרונות הפער של רומר בשנים האחרונות. השלד של פדרפס התגלה בשנת 1971, ושלושה עשורים לאחר מכן, חקירה נוספת של מומחה הזרוע ג'ניפר קלק, תיארכה את האופן הזה עד אמצע הפער של רומר. באופן משמעותי, לפדרס היו כפות רגליים הפונות קדימה עם חמש אצבעות רגליים וגולגולת צרה, מאפיינים שנראו אצל דו-חיים מאוחרים יותר, זוחלים ויונקים. מין דומה שהיה פעיל במהלך פערו של רומר היה Whatcheeria הזנב הגדול, שנראה שבילה את רוב זמנו במים.