Древняя амфибия, ихтиостеги

Класс земноводные (амфибии)

Считается, что от древних каменно­угольных амфибий антракозавров (таких, как сеймурия, имевшая уже рептилийное строение челюсти и грудной клетки, пригодной для реберного дыхания, но еще не расставшаяся с водой — личинки ее так и оставались “головастиками” с наружными жабрами) происходит некий предполагаемый “общий предок пресмыкающихся”.

  1. Происхождение четвероногих животных (от первых рыб-тетрапод)
  2. Древние амфибии
  3. Антракозавры (амфибии, от которых произошли рептилии)
  4. Отряд безногие (Gymnophiona)
  5. Отряд хвостатые (Caudata) [саламандровые]
  6. Отряд бесхвостые (Anura) [лягушачьи]

Происхождение четвероногих животных (от первых рыб-тетрапод)

Древнейшие тетраподы жили не в пресных водах, а в соленых — значит их предков следует искать среди морских рыб. Уже в середине девона они достигли довольно большого разнообразия, а некоторые из них были гигантами. Отделение тетрапод произошло не позже 395 млн лет назад. Переходные группы наподобие Tiktaalik, Panderichthys, Livoniana, Elpistostege сосуществовали с тетраподами не меньше 18 млн лет.

Самые древние известные четвероногие — Elginerpeton, Ventastega, Acanthostega и Ichthyostega — найдены в породах возрастом 380–360 млн лет.

Считается, что около 380 млн лет назад в эстуарных и болотистых ландшафтах, богатых растительностью, сложились условия, благоприятствующие выходу рыб на сушу. Предположительно, развитие древесной растительности 380 млн лет назад должно было, во-первых, изменить речные и эстуарные ландшафты, во-вторых — создать богатый пищевой ресурс для четвероногих пионеров суши.

Считается, что первые тетраподы произошли от лопастепёрых рыб (Sarcopterygii), пройдя переходную стадию четвероногоподобных существ, которую называют elpistostegid. Они имели парные плавники и могли довольно сносно, но ограниченно ползать. К группе elpistostegid в частности относится Tiktaalik Roseae, живший на Земле около 375 миллионов лет назад. У Tiktaalik были жабры, как у рыб, и лёгкие, присущие наземным животным, а также кое-какие переходные черты, например кистевой сустав, соединённый с плавником. Однако у этого звена отсутствовали лапы — четвероногим Tiktaalik не был.

Первые четвероногие должны были приобрести не только удобные для хождения лапы с пальцами, но и пояса конечностей, с помощью которых можно было приподнять тело над поверхностью субстрата. Кроме того, им понадобилось изменить механизм глотания. Также должна была развиться способность поворачивать голову. У рыб голова практически не движется относительно туловища, поскольку в воде можно быстро и легко разввернуться целиком — в поисках еды, или озираясь на противника. На суше лучше обладать подвижной головой. Промежуточную модель, показывающую путь такой трансформации, мы видим у тикталика.

Новости о первых рыбах-тетраподах

  • Следы древнейших четвероногих животных вынуждают пересмотреть эволюцию амфибий.
  • Большой выход, или зачем рыбе понадобилось дышать воздухом? Н.П.Резник (к.б.н.)
  • Раскрыты новые детали анатомии рыбонога. Это промежуточное создание между рыбами и сухопутными животными (Tiktaalik roseae) обитало на Земле 375 миллионов лет назад. Его предшественником был Eusthenopteron foordi, последователем — Acanthostega gunnari. Чешуя, плавники и жабры, уплощённое тело — эти черты связывали тикталика с рыбами (он и был рыбой). Но похожая на крокодилью голова, специфические кости конечностей и плечевого пояса, полуводный образ жизни – роднили его с четвероногими зверями. За это тикталика назвали рыбоногом (fishapod).
  • Потерянное звено между рыбами и наземными тварями наконец-то найдено.
  • Картина освоения суши животными изменилась. Первые наземные позвоночные животные (тетраподы) появились примерно 365 млн лет назад. Первые праамфибии акантостеги и ихтиостеги, обитавшие на территории современной Гренландии в верхнем девоне, стали промежуточным звеном между рыбами и амфибиями. Ихтиостеги оказались древнее, но акантостеги, возможно, вновь перешли к водному образу жизни от более далеких предков. У них было на конечностях по 8 пальцев.
  • Самые древние следы тетраподов сдвинули эволюцию четвероногих. В окаменелости возрастом 395 млн. лет найдены десятки отпечатков ног и даже отдельных пальцев древних тетраподов. Сделан вывод, что переход от плавников к лапам происходил в приливной зоне или лагуне, а не в заливных лесах. Во время прилива ранние тетраподы могли плавать на отмели, а с отливом выходить на илистые берега.
Читать еще:  Как простерилизовать банки в кастрюле с водой?

Новости о современных рыбах, живущих в двух средах

  • Открытие биологов: рыбы могут выходить на сушу за добычей. Угрехвостый сом вида Channallabes apus живёт в тропических болотах в Африке, где вода ограничена очень маленькими водоёмами. В этих «лужах грязи» мало пищи, и сомики научились выпрыгивать на сушу за насекомыми, прижимать их к подвижной головой к земле, зажимать челюстями, а потом уползать (как змеям, благодаря гибкому позвоночнику) обратно в воду и там проглатывать.

Статьи о первых амфибиях и их метаморфозе

  • Как земноводные учились превращаться. По: С. В. Смирнов.Метаморфоз хвостатых амфибий: особенности, механизмы регуляции и эволюция. Том 67, 2006. № 5, сентябрь-октябрь. Стр. 323-334.
  • Амфибии эволюционировали в подземных лабиринтах. По: С. В. Смирнов.Нейробиологические закономерности происхождения наземных позвоночных. Том 69, 2008. № 2, Март-Апрель. Стр. 118-129.
  • Утрата личиночной стадии у земноводных происходила многократно. По: С. В. Смирнов.Прямое развитие у хвостатых амфибий, его становление и эволюция. Том 69, 2008. № 3, Май-Июнь. Стр. 163-174.

Древние амфибии

Глобальный экосистемный кризис, завершивший историю палеозойских сообществ наземных позвоночных, привел к перестройке их главного амфибийного компонента – группы Temnospondyli. К концу перми она была почти вытеснена из наземных биотопов и сохранялась как заметный элемент лишь в виде двух географически изолированных водных семейств – Rhinesuchidae и неотенических Dvinosauridae.

Но события, связанные с консолидацией и воздыманием суши при переходе к триасу, привели к новому повороту в судьбе группы. Рост аридизации и редукция низинных пространств означали сужение зон, пригодных для жизни позвоночных на суше, что дало преимущества обитателям водоемов, не затронутым этими ограничениями. Соответственно, в раннем триасе отмечается взрывной рост разнообразия новых водных темноспондильных семейств. В большинстве они не пережили этого интервала, хотя успели достигнуть (в разной степени) почти всесветного распространения.

Дальнейшая история Temnospondyli связана в основном с их капитозавроидными линиями, а также с небольшим числом слабо диверсифицированных групп, таких как брахиопиды, метопозавры, плагиозавры и т.п., впервые получивших достаточно заметное распространение лишь в среднем или позднем триасе. (М.А. Шишкин)

Антракозавры (амфибии, от которых произошли рептилии)

Антракозавры (лат. Anthracosauria), или эмболомеры (лат. Embolomeri) — группа наиболее примитивных рептилиоморф, или батрахозавров. Иногда «антракозаврами» называют всех рептилиоморф. Череп относительно высокий, иногда сжатый с боков. Сохраняется кинетизм черепа — как у кистепёрых рыб — подвижность между «щеками» и крышей черепа. Барабанной перепонки, видимо, нет, хотя существует вырезка по заднему краю щеки. Зубы обычно мощные, часто есть «клыки» на небе. Позвоночник эмболомерного типа. Тело удлиненное, хвост мощный, сжатый с боков. У некоторых описан «хвостовой плавник» из удлиненных супраневральных радиалий, как у рыб. Конечности у наземных форм короткие, но мощные, у водных форм — слабые. (Из Википедии)

Читать еще:  Как научить хомяка бегать в колесе?

Обычно группу ограничивают 4—5 семействами, существовавшими с самого начала карбона до середины перми.

  1. Семейство Eoherpetontidae
  2. Семейство Anthracosauridae
  3. Семейство Proterogyrinidae
  4. Семейство Eogyrinidae
  5. Семейство Archeriidae или Cricotidae
  • .

Отряд безногие (Gymnophiona)

Отряд хвостатые (Caudata) [саламандровые]

Отряд бесхвостые (Anura) [лягушачьи]

Древнейшими известными родственниками лягушек являются особи, найденные на Мадагаскаре и в Польше и датируемые примерно 250 млн лет.

  • Обнаружен древний родственник лягушек возрастом 216 млн лет. Ученые нашли древнейшего известного родственника лягушек из обнаруженных в Северной Америке.

Ихтиостега

Ихтиосте́га (лат. Ichthyostega ) — род ранних тетрапод, живший в верхнем девонском периоде, около 367—362,5 млн лет назад, и представляющий собой первое промежуточное звено между рыбами и амфибиями. Этот род рассматривается в составе амфибий, однако он не является прямым предком современных видов, предки которых — лепоспондилы (Lepospondyli) — появились в каменноугольном периоде.

У ихтиостег были ноги, но их конечности, возможно, не использовались для ходьбы. Ихтиостеги имели хвостовой плавник и некоторые органы чувств, функционирующие только в воде. Тело их было покрыто мелкими чешуйками.

По мнению некоторых учёных, ихтиостеги могут считаться переходными формами между кистеперыми рыбами и наземными позвоночными.

Содержание

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.

Характеристики

Ихтиостеги были около 1,5 метров длиной 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 невральными и гемальными дугами.

Ноздри располагались у нижнего края челюстей. Слезная 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 соприкосается 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.

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.

Читать еще:  Томат мармеладный характеристика и описание сорта

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.

Источники:

http://www.garshin.ru/evolution/biology/zoology/deuterostomia/chordata/amphibia.html
http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/240906
http://dinozavrikus.ru/ixtiostega

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector