Tetrapode

Evoluție

Fishapods

Urmele clare de tetrapode fosile de la mijlocul Deconianului sunt anterioare cu 18 milioane de ani față de înregistrările anterioare ale tetrapodelor. Aceste urme provin din Devonianul mijlociu din Polonia, datate cu aproape 400 de milioane de ani în urmă. Urmele au fost făcute în noroiul unei lagune tropicale și niciun animal din acea perioadă nu ar fi putut face urmele, cu excepția unui tetrapod. Descoperirea sugerează cu tărie că animalele erau pești, nu amfibii, atunci când a avut loc trecerea la membre. Termenul "fishapod" începe să fie folosit. Aceștia ar fi derivat din peștii cu înotătoare lobice (Sarcopterygii), dar dintr-un gen al cărui corp fosil nu a fost încă găsit. Echipa poloneză sugerează că tranziția pește > tetrapod ar fi putut avea loc încă din Devonianul inferior.

Primele tetrapode au trăit în întregime în apă. Nu puteau trăi pe uscat. Anterior, se credea că peștii s-au mutat mai întâi pe uscat - fie în căutare de hrană (precum peștii de noroi moderni), fie pentru a găsi apă atunci când iazul în care trăiau s-a uscat. Se credea că mai târziu au evoluat picioarele, plămânii și alte părți ale corpului pentru a trăi mai bine pe uscat.

Au fost descrise nouă genuri de tetrapode din Devonian. Aceste prime tetrapode nu erau terestre. Trăiau în habitate mlăștinoase, cum ar fi zonele umede de mică adâncime, lagunele de coastă, deltele râurilor salmastre și chiar sedimentele marine de mică adâncime. Există multe indicii care sugerează că acestea sunt genul de medii în care au evoluat tetrapodele. De asemenea, deoarece fosilele tetrapodelor timpurii se găsesc pe scară largă în vechiul continent de gresie roșie, acestea trebuie să se fi răspândit urmând liniile de coastă. Acest lucru înseamnă că nu ar fi putut trăi doar în apă dulce.

Cu toate acestea, este posibil să fi petrecut perioade scurte de timp în afara apei și să-și fi folosit picioarele pentru a se strecura prin noroi. Primele forme terestre confirmate sunt cunoscute din depozitele timpurii ale Carboniferului, cu aproximativ 20 de milioane de ani mai târziu.

În timp, tetrapodele s-au adaptat la mediile terestre și au petrecut perioade mai lungi departe de apă. De asemenea, au petrecut o mai mare parte din stadiul juvenil pe uscat înainte de a se întoarce în apă pentru restul vieții. De asemenea, este posibil ca adulții să fi început să petreacă ceva timp pe uscat pentru a se bronza la soare, aproape de marginea apei. Primele tetrapode adevărate care s-au adaptat la deplasarea pe uscat au fost mici. Abia mai târziu au crescut în dimensiuni.

Decalajul lui Romer

Între tetrapodele cu înotătoare lobate și primele amfibii și amniote din Carboniferul mijlociu există un decalaj de 30 de milioane de ani, cu puține fosile de tetrapode satisfăcătoare. Acest decalaj, observat la începutul anilor 1950 de Alfred Romer, este decalajul lui Romer. Unele fosile noi au fost descoperite în anii 1990, cum ar fi Pederpes, chiar în mijlocul decalajului Romer. Decalajul încă ascunde detalii ale tranziției de la pește la tetrapod, dar nu atât de mult ca înainte.

Până în prezent, sunt cunoscute doar două situri fosile din Tournasian (primul Carbonifer). Unul este Horton Bluff Formation de la Blue Beach, în Noua Scoția. O mare parte din acest material nu a fost încă descris științific.

Singurul alt loc în care a mai fost găsit un tetrapod Tournasian este lângă Dumbarton, în vestul Scoției. Acolo a fost găsit scheletul articulat (conectat) al lui Pederpes. Acum vine vestea unor noi descoperiri din această formațiune în cinci locuri din Scottish Borders. Lucrarea descrie cinci noi tetrapode Tournaisian, cu informații despre habitatul lor.

"Analiza noastră arată că Tournaisianul a inclus un ansamblu bogat și divers de taxoni, care a inclus rude apropiate ale unor forme devoniene din tulpina tetrapodelor și membri bazali ai tulpinii amfibiene".

Autorii spun

"Deși un eveniment de extincție de la sfârșitul Devonianului a dus la dispariția multor grupuri de pești arhaici, studiile noastre oferă noi perspective asupra recuperării și diversificării grupurilor supraviețuitoare care au continuat să pună bazele diversității vertebratelor moderne".

Se pare că ruptura dintre amfibieni și amniote a avut loc la scurt timp după evenimentul de extincție, pe măsură ce tetrapodele au început să se refacă. "Acest lucru este în concordanță cu cele mai multe date moleculare ale divizării, care o plasează în medie cu 355 de ani în urmă, o dată la numai 4 milenii după sfârșitul Deconianului".

Oul cleidoic

În timp ce amfibiile își depun ouăle în apă, toate celelalte tetrapode (amniote) depun ouă cleidoice. Aceste ouă sunt ca niște mici iazuri private, care protejează și hrănesc embrionul până când acesta se transformă în pui. Aceasta a fost o "invenție" evolutivă cheie, care a permis amniotelor să invadeze pământul. Odată ce amniotele au devenit cu adevărat animale terestre, a urmat o uriașă radiație adaptativă. Acesta a fost unul dintre cele mai importante progrese în evoluția vertebratelor.

Tetrapode cu tulpină

Tetrapodele tulpină sunt dificil de clasificat, deoarece le lipsesc unele sau toate caracteristicile cheie ale grupurilor standard.

• Tetrapode cu tulpină care trăiesc pe uscat

Descendenți ai peștilor-zoare care la început au trăit într-un stil de viață amfibiu. Amniotele și, mai târziu, amfibiile sunt urmașii lor. Caracteristici: capabile să își susțină corpul pe uscat pentru perioade lungi de timp; aveau cinci degete la mâini și la picioare (membre pentadactile), spre deosebire de strămoșii lor peștișori. Nu au dezvoltat încă trăsăturile caracteristice ale principalelor grupuri de tetrapode.

• Tetrapodele stem au evoluat în:
• Amphibia > Lissamphibia de astăzi
• Amniota
• Sauropsida > reptile și păsări din zilele noastre
• Synapsida > mamiferele actuale

Fosilele timpurii ale tetraopdelor de tulpină

• Pederpes, un tetrapod timpuriu din Mississippian, acum 359-345 de milioane de ani (mya).
• Westlothiana, de la 350mya, fie un amniot timpuriu, fie un grup înfrățit cu amniotele.
• Casineria, de la 340 mya, un amniot bazal.
• Protoclepsydrops, din Pennsylvanianul mijlociu, 314 mya, probabil cel mai timpuriu sinapside.
• Hylonomus, de la 312 mya, anapoda timpurie sauropsidă timpurie
• Paleothyris, 312-304 mia, un alt sauropsid anapoda timpurie
• Archaeothyris, de la 306 mya, un sinapside timpuriu
• Petrolacosaurus, din 302 miha, primul sauropsid diapsid

Clada tetrapodelor

Clada tetrapodelor s-a separat de pești în Devonian. Amniotele au fost primele care au depus ouă cleidoice. Synapsidele (> mamifere) și Sauropsidele (> reptile) sunt clade surori și, în special, reptilele nu au dat naștere la mamifere.

Tetrapode vii

Există trei grupe principale de tetrapode vii ("grupul coroanei"). Fiecare grup include, de asemenea, multe grupuri dispărute:

Amphibia

broaște și broaște țestoase, tritoni și salamandre, precum și caecilieni

Sauropsida

păsări și reptile moderne

Synapsida

mamifere

Șerpii și alte reptile fără picioare sunt tetrapode, deoarece au evoluat din strămoși care aveau patru membre. Acest lucru este valabil și în cazul caeicilor și al mamiferelor acvatice.

Craniul plat al unui amfibian timpuriu tipic, Metopsaurus.

Clasificare

O taxonomie parțială a tetrapodelor:

• Phylum Chordata
• Clasa Sarcopterygii
• Subclasa Tetrapodomorpha
• Eusthenopteron
• Panderichthys
• Tiktaalik
• Superclasa Tetrapoda
• Pederpes
• Whatcheeria
• Clasa Amphibia
• (Subclasa Labyrinthodontia)
• Subclasa Lepospondyli
• Subclasa Temnospondyli
• Subclasa Lissamphibia broaște, salamandre
• Clasa Amniota
• Clasa Sauropsida Reptile
• Clasa Aves Păsări
• Clasa Synapsida Reptile asemănătoare mamiferelor
• Clasa Mammalia Mamifere

Pederpes finneyae


Lyddekerina huxleyi

Pagini conexe

• Tetrapodomorpha: o prezentare cladistică a grupului