Переходные формы в эволюции человека
В наше время найдено большое количество ископаемых останков, которые раскрывают эволюционный путь человека разумного от ее человекообразных предков. К формам, которые в большей или меньшей степени можно отнести к переходным, относятся: сахелантропа, ардипитека, австралопитеки (африканский, афарский и другие), человек умелый, человек работающий, человек прямоходящий, человек-предшественник, гейдельбергский человек и кроманьонцы.
Среди упомянутых форм значительное внимание заслуживают австралопитеки. Австралопитек афарский с точки зрения эволюции находится между современными двуногими людьми и их четвероногими древними предками
Большое количество рис скелета этого австралопитека четко отражают двуногость, причем до такой степени, что некоторые исследователи считают, что это свойство возникла задолго до появления австралопитека афарского. Среди общих черт анатомии, его таз гораздо больше похож на этих костей у человека, чем у обезьян. Края подвздошных костей короче и шире, крестцовая кость широкая и расположена непосредственно позади тазобедренного сустава. Существует явное свидетельство о существовании мест крепления для мышц-разгибателей колена, предусматривает вертикальное положение этого организма. В то время, как таз австралопитека не совсем как у человека (заметно шире, с ориентацией края подвздошных костей наружу), эти особенности указывают на принципиальную перестройку, связанную с хождением на двух ногах. Бедренная кость образует угол в направлении колена. Эта черта позволяет ноге размещаться ближе к средней линии тела и является явным свидетельством привычный характер передвижения на двух ногах. В наше время человек разумный, орангутаны и коаты имеют такие же черты. Ноги австралопитека имели большие пальцы, что делает практически невозможным захват стопой ветвей деревьев. Кроме особенностей локомоции, в австралопитека был также значительно больше мозг, чем у современных шимпанзе и зубы были значительно больше подобными зубов современного человека, чем к обезьянам.
Примечания и ссылки
- Парные плавники, грудные и тазовые плавники , имеют мясистое основание, наделенное монобазальной дихотомической структурой кости (единственная кость сочленяется с поясом: грудные плавники соединены плечевым поясом плечевой костью, тазовые плавники с тазовым поясом в бедренной кости ), объявляющий о chirideal элемента из тетрапода, и они поддерживаются в их оконечности по веерообразным дермальным костистым лучам
- Грудной плавник состоит из нескольких рядов костей, соединяющихся дистальнее локтевой кости : эти кости, называемые лучевыми, расположены в три поперечных ряда и сегментированы — отросток, который может лежать в основе пястных костей и фаланг . Из (en) Н.Х. Шубин и П. Альберх, « Морфогенетический подход к происхождению и базовой организации конечности четвероногих » , Evolutionary Biology , vol. 20, п о 1,1986 г., стр. 319–387.
- Полидактилия, характеризующаяся 8 пальцами на конечностях.
- Полидактилия, характеризующаяся семью пальцами на задних конечностях, единственными известными у Ichthyostega.
- Полидактилия, характеризующаяся 6 вытянутыми пальцами на конечностях.
- (in) А. Р. Милнер, Т. Р. Смитсон, А. С. Милнер, М. И. Коутс и Д. У. Рольф. И., « Поиски ранних четвероногих » , Современная геология , т. 10, п о 1,1986 г., стр. 1–28.
- С. Стейер, «Земля до динозавров», Belin-Pour la Science, 2009, стр. 43 год
- Жан-Пьер Леман , Палеонтологические свидетельства эволюции , Presses Universitaires de France,1973, стр. 77.
- Эта чешуйчатая кость, изолированная от плоти, образует sub-operculum. Есть также preoperculum, кость, через которую проходит сенсорный канал.
- Жан-Пьер Леман , Палеонтологические свидетельства эволюции , Presses Universitaires de France,1973, стр. 74.
- Себастьян Штайер, Земля до динозавров , Белин,2009 г., стр. 54.
- (in) Стефани Э. Пирс, Пер Э. Альберг, Джон Р. Хатчинсон, Джулия Л. Мольнар, Софи Санчес, Пол Таффоро и Дженнефир А. Клак, « Архитектура позвоночника у самых ранних стволовых четвероногих » , Nature , n o 494 ,14 февраля 2013 г., стр. 226-229
- (in) Джон А. Ньякатура, « Обучение перемещению по суше » , Наука , том. 353, п о 6295,8 июля 2016 г., стр. 120-121
- (в) Стефани Е. Пирс, Дженнифер А. Клаках и Джон Р. Hutchinson, « Трехмерное подвижность конечностей уплотнения в начале тетрапода Ichthyostega » , Природа , п о 486,28 июня 2012 г., стр. 523-526
Мозаичная, а не переходная форма
Многие из предполагаемых переходных форм не имеют структур, переходных из одной формы в другую. Скорее, так называемый переходный характер представляет собой комбинацию полностью сформированных структур, которые сами по себе не являются переходными.
Например, археоптерикс имел полностью сформированные маховые перья, птичьи лёгкие и птичью черепную коробку, но, предположительно, обладал такими признаками рептилий, как хвост и зубы. Так называемая последовательность эволюции китов также демонстрирует ряд «модулей». Эти существа со смесью характеристик называются мозаиками или химерами.
Кроме того, кто был чьим предшественником в случае Acanthostega и Ichthyostega? Это зависит от того, какую характеристику выбрать: например, череп Ichthyostega кажется более рыбьим, чем у Acanthostega, но его плечевой и тазовый пояс более крепкие и характерные для сухопутных животных.
Статья Лэмба демонстрирует это, используя таблицу самого Альберга, демонстрирующую, что:
То же самое относится и к строениям конечностей, как показано выше. Это также согласуется с идеей Творца, который использовал «модули» с различными характеристиками.
Палеобиология
В Поздний девон позвоночное животное видообразование, потомки пелагический рыба с лопастными плавниками — подобно Евстеноптерон — выставлена последовательность приспособлений:
- Пандерихтис, подходит для илистых отмелей; не на суше
- Тиктаалик с плавниками, похожими на конечности, которые могли доставить его на сушу;
- Полностью конечности позвоночных в заросших сорняками болотах, таких как:
- Акантостега у которого были ноги с восемью пальцами,
- Ихтиостега, с шеей и конечностями овальной формы.
Потомки также включали пелагических рыб с лопастными плавниками, таких как латимерия разновидность.
Позвоночные с ранними конечностями, такие как Ихтиостега и Акантостега отличался от ранее тетраподоморфы Такие как Евстеноптерон или же Пандерихтис в их повышенной адаптации к жизни на суше. Хотя у тетраподоморфов были легкие, они использовали жабры в качестве основного средства разгрузки углекислый газ. Тетраподоморфы использовали свое тело и хвост для передвижения, а плавники — для управления и торможения; Ихтиостега Возможно, передние конечности использовались для передвижения по суше, а хвост — для плавания.
Реконструкция модели
Его массивная грудная клетка состояла из перекрывающих друг друга ребер, и животное обладало более прочной структурой скелета, в основном рыбоподобным позвоночником и передними конечностями, очевидно, достаточно мощными, чтобы вытащить тело из воды. Эти анатомические модификации могли развиться, чтобы справиться с отсутствием плавучести на суше. Задние конечности были меньше передних и вряд ли могли выдерживать полный вес у взрослого, в то время как широкие, перекрывающиеся ребра сдерживали движения из стороны в сторону. Передние конечности имели необходимый диапазон движений, чтобы подталкивать тело вверх и вперед, что, вероятно, позволяло животному перетаскивать себя по плоской земле синхронными (а не чередующимися) движениями «костыля», очень похожими на движения животного. грязевой прыгун или тюлень. Он был неспособен к типичному четвероногие походки поскольку передним конечностям не хватало необходимого диапазона вращательных движений.
Филогения
Эволюция плавника у саркоптеригов и хиридиевой конечности у четвероногих : A. Eusthenopteron , B. Gogonasus , C. Panderichthys , D. Tiktaalik , E. Acanthostega , F. Ichthyostega , G. Tulerpeton .
В 1932 году в девоне в Гренландии шведский палеонтолог Гуннар Саве-Седерберг (ин) обнаружил окаменелость , описав ее под именем Ихтиостега . Другие прототетраподы обнаружены в этом ископаемом месте ( Acanthostega , Eusthenodon ) преемником Саве-Седерберга, Эриком Ярвиком . Небольшое количество публикаций , делающих этим позвоночные предок нынешнего тетрапода, и ограниченная доступность ископаемого материала изучала в школе Стокгольма в палеозоологии (школа , основанный Эрик Стеншио и который разработали полифилетических теории для многих таксонов из высшего ранга , особенно для Четвероногие , иногда приводят к натянутым отношениям с остальной частью международного исследовательского сообщества относительно их филогенетических взаимоотношений.
Согласно принципам кладистики , Ихтиостега не может иметь статуса предка группы. Его можно рассматривать только как предшественника тетраподоморф , которые сами предшествуют тетраподам .
Недостающие звенья
1850 |
1900 |
1950 |
2002 |
Прогресс в изучении эволюции человека. Увеличение числа известных науке видов гоминин по времени. Каждый вид изображен в виде прямоугольника, показывающего границы, в которых варьировал объём черепа, и место вида в палеонтологической летописи. Видно постепенное заполнение промежутков между видами. |
Многие переходные формы между живыми организмами пока не найдены. Обычно их называют недостающими звеньями. Редкость переходных форм объясняется неполнотой палеонтологической летописи. Сторонники теории прерывистого равновесия также указывают на быстроту эволюционных преобразований. Однако палеонтологи постоянно находят новые ископаемые, заполняя пробелы (например, в 2004 году был найден тиктаалик — ещё одно переходное звено между рыбами и земноводными).
Неполнота палеонтологической летописи
Далеко не каждая переходная форма существует в виде окаменелости из-за принципиальной неполноты палеонтологической летописи. Неполнота вызвана особенностями процесса фоссилизации, то есть перехода в окаменелое состояние. Для образования окаменелости необходимо, чтобы погибший организм был погребён под большим слоем осадочных пород. Из-за крайне медленной скорости осадконакопления на суше, чисто сухопутные виды редко переходят в окаменелое состояние и сохраняются. Кроме того, редко удаётся обнаружить виды, живущие в глубинах океана, из-за редкости поднятия на поверхность больших массивов дна. Таким образом, большинство известных ископаемых (а, соответственно, и переходных форм) — это либо виды, обитающие на мелководье, в морях и реках, либо наземные виды, ведущие полуводный образ жизни, либо обитающие недалеко от береговой линии. Закономерности процессов захоронения останков живых существ изучает особая отрасль палеонтологии — тафономия.
Теория эволюции
Ко времени написания Чарльзом Дарвином «Происхождения видов» науке не были известны переходные формы жизни. Этот факт Дарвин считал одним из самых слабых мест своей теории. Однако уже через два года был обнаружен археоптерикс — переходное звено между рептилиями и птицами.
Переходные формы между двумя группами организмов не обязательно являются потомками одной группы и предками другой. По ископаемым останкам, как правило, невозможно достоверно установить, является ли один организм прямым предком другого. Кроме того, вероятность найти в палеонтологической летописи чьего-нибудь прямого предка очень мала, и по умолчанию среди биологов принято такую возможность вообще не рассматривать. Гораздо выше вероятность обнаружить относительно близких родственников этого предка, схожих с ним по строению. Поэтому любая переходная форма автоматически интерпретируется как боковая ветвь эволюции, а не «участок ствола».
Что было найдено?
Авторами вышеприведённой цитаты являются два ведущих европейских эксперта в гипотетическом эволюционном переходе от рыб к четвероногим – Пера Альберга и Дженнифер Клак. Они говорили о находке, совершённой двумя известными американскими учёными, специализирующимися на том же гипотетическом переходе – Нилом Шубиным и Эдвардом Дэшлером. Этой находке была посвящена заглавная статья одного из выпусков журнала Nature., Клак, Шубин и Дэшлер ранее даже участвовали в сериале Nova: Эволюция телеканала PBS, в , посвящённой происхождению четвероногих.
Шубин и его коллеги нашли череп длиной 20 см, торчащий из скалы. Они обнаружили, что этот череп, внешне похожий на крокодила, принадлежал рыбе, у которой был плавник, который был на пути к становлению конечности четвероногих. Они «датировали» его возрастом в 383 млн лет. Так как череп был найден на острове Элсмир, Территория Нунавут (Канада), ископаемому было дано название рода тиктаалик, которое с инуктитута (языка местного коренного народа) переводится как налим, крупная мелководная пресноводная рыба.
Недостающие звенья[править | править код]
1850 |
1900 |
1950 |
2002 |
Прогресс в изучении эволюции человека. Увеличение числа известных науке видов гоминин по времени. Каждый вид изображен в виде прямоугольника, показывающего границы, в которых варьировал объём черепа, и место вида в палеонтологической летописи. Видно постепенное заполнение промежутков между видами. |
Многие переходные формы между живыми организмами пока не найдены. Обычно их называют недостающими звеньями. Редкость переходных форм объясняется неполнотой палеонтологической летописи. Сторонники теории прерывистого равновесия также указывают на быстроту эволюционных преобразований. Однако палеонтологи постоянно находят новые ископаемые, заполняя пробелы (например, в 2004 году был найден тиктаалик — ещё одно переходное звено между рыбами и земноводными).
Неполнота палеонтологической летописи
Далеко не каждая переходная форма существует в виде окаменелости из-за принципиальной неполноты палеонтологической летописи. Неполнота вызвана особенностями процесса фоссилизации, то есть перехода в окаменелое состояние. Для образования окаменелости необходимо, чтобы погибший организм был погребён под большим слоем осадочных пород. Из-за крайне медленной скорости осадконакопления на суше, чисто сухопутные виды редко переходят в окаменелое состояние и сохраняются. Кроме того, редко удаётся обнаружить виды, живущие в глубинах океана, из-за редкости поднятия на поверхность больших массивов дна. Таким образом, большинство известных ископаемых (а, соответственно, и переходных форм) — это либо виды, обитающие на мелководье, в морях и реках, либо наземные виды, ведущие полуводный образ жизни, либо обитающие недалеко от береговой линии. Закономерности процессов захоронения останков живых существ изучает особая отрасль палеонтологии — тафономия.
Образ жизни.
Заметив проплывающую мимо жертву, амфибия бросалась за ней вдогонку.
Ихтиостега была земноводным животным. Обладая сильными конечностями, она могла вполне сносно передвигаться по суше. По-видимому, время от времени она выходила из воды, чтобы побродить в прибрежных зарослях, а также посуху перебиралась из одного водоема в другой. Леса каменноугольного периода были сильно заболоченными, что позволяло ихтиостеге длительное время находиться на суше. Дышала она атмосферным воздухом, поскольку в ее защищенной длинными ребрами грудной клетке имелись хорошо развитые легкие.
Пойманную добычу ихтиостега проглатывала целиком.
В то же время некоторые ученые полагают, что по земле ихтиостега ходила медленно, то и дело останавливаясь, чтобы сделать очередной вдох. Зато в воде она чувствовала себя вольготно и быстро плавала, гребя длинным хвостом, который был к тому же снабжен невысоким плавником. Охотилась ихтиостега в воде. Высоко посаженные на темени глаза позволяют предположить, что она подстерегала добычу, затаившись на дне водоема. Рацион животного состоял из различных водных животных и рыб. На суше ихтиостега была слишком неповоротлива, чтобы успешно охотиться.
Мастодонзавр обитал в Европе и Азии. Его окаменелости были обнаружены в Германии, Англии и Индии.
Появление животных на Земле
Конодонт
Как и конодонты, рыбы относятся к типу хордовых, поскольку они имеют определенные особенности: спинную струну или хорду, спинной нервный тяж, жаберные щели и хвост, который выходит за пределы ануса. Тем не менее, рыбы помещаются в подтип позвоночные (Vertebrata), потому что они также показывают развитие скелетных функций, таких как позвоночник, череп и кости на конечностях.
Плакодерм
Не все современные группы рыб были представлены в ордовикских океанах. В это время только бесчелюстные эволюционировали от предка chordate. В силурийском периоде появились акулы и их родственники, а также две вымершие группы — плакодермы (у которых были костлявые пластины, покрывающие их головы) и акантоды (первые известные челюстные позвоночные, с хрящевым скелетом).
Порядок ископаемых
Рисунок 3 часто используют для популяризации эволюции, но с ним есть ряд проблем:
- Подпись гласит: «Эти рисунки не в масштабе, но все животные имеют длину от 75 см до 1,5 м». Если бы размер был учтён, наблюдалась ли бы такая чёткая прогрессия? Сравните гораздо более экстремальный пример — предполагаемую последовательность . Там также все представители показаны одного размера, но базилозавр (Basilosaurus) был в 10 раз длиннее, чем амбулоцетус (Ambulocetus).
- Другим признанием является то, что «о позвоночном столбе Panderichthys известно мало и он не показан». Мы должны помнить о фиаско с пакицетусом (Pakicetus): когда было известно несколько костей, эволюционисты рисовали его как форму, находящуюся на полпути от водного к наземному существу. Но когда было найдено больше костей, то выяснилось, что на самом деле это было быстроходное наземное млекопитающее.
-
Все окаменелости этой серии относятся к средне-верхнему девону, то есть им якобы 385-365 млн лет. Естественно, существует много проблем с датированием, но даже в самом эволюционном сценарии есть свои изъяны. Например, предполагается, что весь переход от рыб к четвероногим произошёл в течение 20 млн лет, но другие саламандры, по словам самого Шубина, оставались неизменными намного дольше:
Wikipedia.orgРисунок 4: Лопастепёрые рыбы и амфибии, расположенные в эволюционном порядке. Изображение в лучшем разрешении.Ещё важнее то, что порядок не верен! Сравните с рисунком 4: Panderichthys датируется древнее своего предполагаемого предшественника, Eusthenopteron. И все они древнее, чем бесспорная рыба латимерия (Coelacanth). Здесь можно провести ещё одну параллель с предполагаемой эволюцией птиц. . Эволюционисты утверждают, что это не проблема, по той же причине, что иногда дедушка может пережить своего внука. Это верно, но один из главных «аргументов» в пользу эволюции — то, как эволюционный порядок якобы соответствует ископаемой последовательности. Таким образом, несоответствие заявленного порядка появления с заявленной филогенией подрывает эволюционное объяснение.
Кроме того, Acanthostega предположительно является предшественником Ichthyostega, но они были на самом деле современниками.
Описание
Ихтиостеги были около 1,5 метров длиной и имели по семь пальцев на задних лапах. Точное количество пальцев на передних лапах пока не установлено, но вероятно, что их было тоже семь. На хвосте у них был плавник «рыбьего» типа, поддерживаемый невральными и гемальными дугами.
Ноздри располагались у нижнего края челюстей. Слёзная кость примыкает к ноздре, но не к глазнице. Межвисочная кость отсутствует (это обстоятельство исключает возможность происхождения большинства темноспондилов от этого рода). Заднетеменная кость непарная. Челюстная кость соприкасается с квадратноскуловой. Сохраняются подкрышечные и предкрышечные кости. Носовые кости широкие. Глазницы овальные и располагаются в центральной части черепа. Хорда через отико-окципитальную часть мозговой коробки доходит до гипофизарной ямы.
Первые наземные животные
Рыбы продолжали развиваться в силурийский период (440 — 410 миллионов лет назад). В то же время некоторые группы растений и животных предприняли важный шаг — они колонизировали землю в первый раз. Мы не знаем почему это произошло, но, вероятно, это результат конкуренции в морских экосистемах, а также возможность избегать хищников и занимать новые наземные ниши.
Членистоногие заранее приспособелись к жизни на суше. К тому времени, как они вышли на берег, у них уже появились более легкие тела и тонкие, сильные ноги, которые позволили им передвигаться. Их жесткие внешние экзоскелеты обеспечивали защиту и помогли сохранить необходимую влагу.
Slimonia
Пауки, губоногие и клещи — одни из самых ранних наземных животных. Некоторые из них были гигантами, к примеру, родственник скорпионов Slimonia, который достигал длины тела около 2 м. Эти существа были еще слишком большими и тяжелыми, а ходильные ноги очень маленькими, и поэтому они жили около водоемов.
Что было найдено?
Рисунок 1. Ископаемые останки тиктаалика ( Ted Daeschler)Авторами вышеприведённой цитаты являются два ведущих европейских эксперта в гипотетическом эволюционном переходе от рыб к четвероногим – Пера Альберга и Дженнифер Клак. Они говорили о находке, совершённой двумя известными американскими учёными, специализирующимися на том же гипотетическом переходе – Нилом Шубиным и Эдвардом Дэшлером.
Этой находке была посвящена заглавная статья одного из выпусков журнала Nature., Клак, Шубин и Дэшлер ранее даже участвовали в сериале «Nova: Эволюция» телеканала PBS, в серии 2 под названием «Великие преобразования», посвящённой происхождению четвероногих.
Шубин и его коллеги нашли череп длиной 20 см, торчащий из скалы. Они обнаружили, что этот череп, внешне похожий на крокодила, принадлежал рыбе, у которой был плавник, который был на пути к становлению конечности четвероногих. Они «датировали» его возрастом в 383 млн лет. Так как череп был найден на острове Элсмир, Территория Нунавут (Канада), ископаемому было дано название рода тиктаалик, которое с инуктитута (языка местного коренного народа) переводится как налим, крупная мелководная пресноводная рыба.
Древние костные и хрящевые
Самой древней изученной костной рыбой, является цилинюй рострарта, обнаруженная учеными в Китае в 2013 году. Её длина составляла около 33 см. Принадлежала к панцирным рыбам, у которых голова и тело было покрыто защитным панцирем из костных пластин. Обитала древняя рыба в основном в пресной воде.
Развитие челюстей и, как следствие, зубов привело к появлению в середине девонского периода (около 400 лет назад) таких матерых хищников как древние хрящевые акулы, принадлежавших к семейству кладоселяховых. Остатки этих доисторических акулоподобных рыб обнаружены в морях Северной Америки. Длина вытянутого веретенообразного тела составляла 1,8 метра, хвост был глубоко раздвоен. Чешуя на коже практически полностью отсутствовала.
К современным хрящевым рыбам относят все виды акул, скатов и химер. Все остальные рыбы принадлежат к костным.
Преобразование конечности?
Помимо огромных проблем с объяснением происхождения локомоции, есть и другие проблемы. Ясно, что серия сопоставленных конечностей (см. рис. 2) не отражает последовательной прогрессии. К примеру, совершенно не очевидно, что конечность Panderichthys действительно как-то связана со своими соседями: ведь мелких костей у нее меньше. А в одном более позднем исследовании действительно утверждается, что плавник Panderichthys может быть морфологически ближе к конечностям четвероногих, чем плавник тиктаалика.
Сами же авторы статьи, похоже, признают, что столкнулись с некоторыми аномалиями:
«Гомопластические» по сути означает «конвергентные», или «аналогичные», то есть признаки, эволюционировавшие независимо, поскольку обеспечивали одинаковую функциональность (например, крылья птерозавров, летучих мышей, птиц и насекомых являются, по мнению эволюционистов, гомопластическими), а не унаследованными от общего предка (такие признаки называются гомологическими).
Подтверждением эволюции считается гомология (несмотря на многие проблемы с такой аргументацией). Но ссылаться на гомоплазию – значит фактически избегать объяснения фактов, которые не вписываются в эволюционную парадигму. А ведь такие толкования повсеместны. Два эволюциониста признают:
На самом деле, если подвергнуть анализу более 1-й характеристики, гомоплазия становится ещё более необходимой, чтобы хоть как-то отделаться от аномалий, как будет показано ниже.
Ещё одна серьёзная проблема заключается в том, что эволюционисты ссылаются на распространённую пятипалую структуру кисти как на свидетельство их общего происхождения от существа с 5 пальцами. Однако ближайшие родственники в направлении общего предка имели не пять пальцев! У Acanthostega их было 8, а у Ichthyostega – 7.
История и систематика
В 1932 году Сёве-Седерберг описал четыре вида ихтиостег из верхнего девона, найденных в восточной части Гренландии и один вид принадлежащий роду Ichthyostegopsis
,I. wimani . Эти виды могли быть синонимичными, потому что их морфологические различия не были резко выражены. Виды различались в пропорциях и строении черепа. Сравнение было проведено на четырнадцати экземплярах, собранных в 1931 году Датской Восточной Гренландской Экспедицией. Дополнительные экземпляры были собраны между 1933 и 1955 годами . Род Ихтиостега находится в близком родстве с акантостегой (Acanthostega gunnari
), также обнаруженной в восточной Гренландии. По сравнению с акантостегой череп ихтиостеги выглядит более рыбообразным, однако её пояс передних конечностей сильнее и лучше адаптирован к наземной жизни .
Ихтиостега
В 1932 году на территории Гренландии учеными были обнаружены окаменелости странного существа. При дальнейшем их изучении было установлено, что принадлежат они древнейшему представителю вымерших челюстноротых, живших в девонском периоде (примерно 355 миллионов лет назад). Ученые назвали это древнее существо ихтиостегой. Его длина была около полутора метров.На теле присутствовали две пары лап — передние и задние. На каждой из них было по семь пальцев. Хвостовая часть заканчивалась плавником, который, ихтиостега использовала при плавании. На ее голове ученые не обнаружили височной кости, а значит, она не могла быть предком темноспондилов. Ихтиостега должна была стать переходным звеном от кистеперых рыб к амфибиям, но по какой-то причине ее эволюционное развитие зашло в тупик, и она просто вымерла.
Использовала ли ихтиостега свои лапы для ходьбы по суше, доподлинно неизвестно, но то, что она обладала свойствами, которые присущи как водным, так и наземным существам, неоспоримый факт. То есть, она была одновременно и рыбой, и земным животным.
Ученые сходятся во мнении, что именно ихтиостега является первым древним земноводным, которое смогло выйти на сушу и приспособиться к новым условиям жизни, в то время как большая часть амфибий просто вымерла, по причине изменения климатических условий, приведших к высыханию водоемов. Хотя, в конечном итоге, для нее самой этот природный эксперимент окончился весьма плачевно.
И так, что же собой представляла ихтиостега?
Она относилась к числу земноводных, которые большую часть времени проводили в воде, и лишь изредка выходили на сушу, по которой передвигались с помощью лап, так же, как это делают современные ящерицы. Хотя, при дальнейшем исследовании было установлено, что быстро двигаться она не могла. Причина лежала в ее позвоночнике, который по своему строению напоминал позвоночник животных, но никак не земноводных. Если посмотреть на задние лапы ихтиостеги, то они больше напоминали ласты тюленя. Вот вам и еще одно препятствие для перемещения по суше. Получается, что нормально ходить она не могла, и вместо этого просто ползла, выбрасывая вперед передние конечности, и затем подтягивала все остальное туловище. Вот по этой причине она просто не смогла стать промежуточным звеном между кистеперыми рыбами и наземными позвоночными, хотя, и пыталась это сделать.
Так что же стало причиной ее появления?
Ископаемые останки ихтиостеги ученые находят в Гренландии. Их возраст датируется примерно 370 миллионов лет. Именно в это время на Земле началось глобальное потепление, что вызвало высыхание водоемов и появление буйной земной растительности. Влажные тропические леса изобиловали папоротниками, хвощами, грибами, плаунами. Для жизни и развития земноводных природа создала идеальные условия. Этим и могла воспользоваться ихтиостега, которая попыталась перебраться с воды на сушу. Хотя, как мы теперь понимаем, без воды она обходиться не могла. Это была ее стихия. Во-первых, она должны была опасаться пересыхания тела, а во-вторых, именно в воде происходило ее размножение. Самка делала кладку яиц прямо в воду, после чего, самец их оплодотворял. Вылупившиеся личинки также развивались в воде. Они дышали жабрами, которые затем трансформировались в легкие. Вот так происходило их превращение в амфибий.
Да, истиостега могла перемещаться по суше, что позволяло ей переходить из одного водоема в другой. Но делала она это довольно неуклюже, а поэтому далеко от воды не отходила. Хотя, высокая влажность тропического леса позволяла ей долго оставаться на суше, без риска погибнуть от пересыхания тела. Все это время она спокойно дышала воздухом.
Пищу, ихтиостега также добывала себе в воде. Она опускалась на дно, зарывалась в ил, оставляя на поверхности лишь свои глаза, и дожидалась, когда мимо нее будет проплывать жертва. Это могли быть: рыбы, ракообразные, моллюски, черви и т д. В окружающем пространстве ихтиостега ориентировалась с помощью своей боковой линии.
Эти материалы будут вам интересны:
Гибод
Геликоприон
Плакодерм
Амбулоцетус
Условия для появления
Ареал обитания ихтиостеги находился на острове Гренландия. В те далёкие времена около 370 млн. лет назад на Землю пришло значительное потепление. Вся суша покрылась буйной разительностью. Во влажных болотистых лесах росли древовидные папоротники, лепидодендроны, кордаиты, а также хвощи, плауны, папоротники и грибы.
Полноводные реки переносили в свои устья плодородный ил и создавали все условия для жизни земноводных животных. Там и появилась ихтиостега, которая приспособилась к жизни в воде и на суше.
Ее развитие было неразрывно связано с водой. Спаривание происходило также как у современных амфибий – самка откладывала яйца в воду, а самец поливал их спермой. После оплодотворения яйца продолжали находиться в воде и там развивались. В определённый срок из них появлялись на свет личинки похожие на головастиков.
Первые дни своей жизни они дышали жабрами, затем жабры исчезали и их функции забирали на себя лёгкие. По истечению некоторого времени головастики становились полноценными амфибиями.
Спор о постепенности эволюционных преобразований
Переходные формы являются объектом исследований в споре между градуалистами и пунктуалистами. Градуалисты считают, что эволюция является постепенным, непрерывным процессом. Пунктуалисты, или сторонники теории прерывистого равновесия считают, что виды в течение долгого времени остаются неизменными, а изменения происходят в очень короткий промежуток времени. Переходные формы являются аргументом обеих сторон. Пунктуалисты утверждают, что большинство видов появляются внезапно и на протяжении всей своей истории меняются слабо. Градуалисты отмечают, что среди позвоночных нет ни одного бесспорного примера очень быстрого перехода от одного вида к другому, большинство переходов вообще плохо задокументированы ископаемыми. Также много хорошо описанных внутривидовых изменений. Например, описаны изменения среднекайнозойских кроликов, миоценовых грызунов, гиппарионов, эоценовых парнокопытных, переход между родами эоценовых приматов.
Характеристики
Ихтиостеги были около 1,5 метров в длину и имели по семь пальцев на задних ногах. Точное количество пальцев на передних лапах пока не установлено, но вероятно, что их было тоже семь. На хвосте у них был плавник «рыбьего» типа поддерживаемый невральная и гемальнимы дугами. Ноздри располагались у нижнего края челюстей. Слезная кость примыкает к ноздре, но не до глазницы. Мижвисочна кость отсутствует (это обстоятельство исключает возможность происхождения большинства темноспондилив от этого рода). Задньотимьяна кость нечетная. Челюстная кость сталкивается с квадратновилицевою. Сохраняются под крышкой и передкришкови кости. Носовые кости широкие. Глазницы овальные и расположены в центральной части черепа. Хорда через Словно-окципитальну часть мозговой коробки доходит до гипофизарной ямы.
Примечания
- Из-за ограничений MediaWiki в качестве вышестоящего таксона тетраподоморф указан инфратип челюстноротых (Gnathostomata) вместо клады дипнотетраподоморф (Dipnotetrapodomorpha), приведённого в источнике: Betancur-R. R. et al. The tree of life and a new classification of bony fishes // PLOS Currents Tree of Life. — 2013. — doi:10.1371/currents.tol.53ba26640df0ccaee75bb165c8c26288.
- Ихтиостега // Италия — Кваркуш. — М. : Советская энциклопедия, 1973. — (Большая советская энциклопедия : / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 11).
- ↑ 12Ichthyostega (англ.) информация на сайте Paleobiology Database. (Проверено 16 мая 2020).