Акантостега
| Акантостега Временной диапазон: поздний девон ( фамен ), | |
|---|---|
 | |
| Скелетная реконструкция | |
Научная классификация  | |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | животное |
| Тип: | Хордовые |
| Клэйд : | Саркоптеригии |
| Клэйд : | Тетраподоморфа |
| Клэйд : | Стегоцефалы |
| Семья: | † Акантостегиды Ярвик , 1952 год. |
| Род: | † Акантостега Ярвик, 1952 г. |
| Разновидность: | † А. наводчик |
| Биномиальное имя | |
| † Акантостега гуннари Ярвик, 1952 г. | |
Acanthostega (что означает «колючая крыша») — вымерший род стеблевых четвероногих , среди первых позвоночных животных , имеющих узнаваемые конечности . Он появился в позднем девоне ( фаменский век) около 365 миллионов лет назад и анатомически занимал промежуточное положение между лопастными рыбами и теми, которые вполне способны выходить на сушу. [1] [2]
Открытие
[ редактировать ]
Окаменелые останки , как правило, хорошо сохранились: знаменитая окаменелость , с помощью которой была обнаружена значимость этого вида, была найдена Дженнифер А. Клак в Восточной Гренландии в 1987 году, хотя фрагменты черепа были обнаружены в 1933 году Гуннаром Сэве-Сёдербергом и Эрик Ярвик .
Описание
[ редактировать ]
размером 60 см (24 дюйма) У Acanthostega было по восемь пальцев на каждой руке (количество пальцев на ступнях неясно), связанных перепонками, у него не было запястий, и он, как правило, был плохо приспособлен для ходьбы по суше. У него также были удивительно похожие на рыбьи плечи и передние конечности. [3] Передние конечности Acanthostega не могли сгибаться вперед в локтях и, следовательно, не могли быть приведены в положение, несущее вес , что казалось более подходящим для гребли или удерживания водных растений. Acanthostega - самый ранний четвероногий стебель, у которого наблюдается сдвиг двигательного доминирования от грудного пояса к тазовому поясу. [4]
Существует множество морфологических изменений, которые позволили тазовому поясу Acanthostega стать несущей структурой. В более древних государствах две стороны пояса не были прикреплены. У Acanthostega наблюдается контакт двух сторон и сращение пояса с крестцовым ребром позвоночного столба. Эти слияния сделали бы область таза более мощной и способной противостоять силе гравитации, если бы она не поддерживалась плавучестью водной среды. [4] У него были внутренние жабры, покрытые, как у рыб. У него также были легкие, но ребра были слишком короткими, чтобы поддерживать грудную полость из воды. [2]
Классификация
[ редактировать ]
Acanthostega рассматривается как часть широко распространенной эволюционной радиации в позднем девонском периоде, начиная с чисто водных тетраподоморфов с плавниками, а их потомки демонстрируют повышенную способность к дыханию воздухом и соответствующие адаптации к челюстям и жабрам, а также более мускулистую шею, обеспечивающую более свободное движение. голова, чем у рыбы, и использование плавников для поднятия тела рыбы. [2] Эти особенности демонстрируют более ранние тиктаалики , которые, как и Ихтиостега, демонстрировали признаки большей способности передвигаться по суше, но, как полагают, в основном вели водный образ жизни. [2]
В позднего девона видах позвоночных потомки пелагических лопастных рыб , таких как Eusthenopteron , продемонстрировали последовательность адаптаций: Panderichthys , приспособленный к илистому мелководью; Тиктаалик с плавниками, похожими на конечности, которые могли вывести его на сушу; стеблевые четвероногие на заросших сорняками болотах, такие как Acanthostega , у которых были восьмипалые лапы; и Ихтиостега с полными конечностями. Их потомками также были пелагические лопастные рыбы, такие как виды целакантов .
Палеобиология
[ редактировать ]Стратегия охоты
[ редактировать ]
Было высказано предположение, что Acanthostega , вероятно, жила в неглубоких, заросших сорняками болотах, и ее ноги, по-видимому, были приспособлены к этим конкретным экосистемам. Если не считать наличия конечностей, он никак не был приспособлен для передвижения по суше. Дженнифер А. Клак интерпретирует это как демонстрацию того, что Acanthostega был в первую очередь водным животным, произошедшим от рыб, которые никогда не покидали море, и что специализацией линии четвероногих были экзаптации : черты, которые позже будут полезны для земной жизни, даже если они произошли от другая цель. В этот период лиственные растения процветали и ежегодно сбрасывали листья в воду, привлекая мелкую добычу на теплые, бедные кислородом мелководья, где более крупной рыбе было трудно плавать; Клак отмечает, что нижняя челюсть Acanthostega отличается от челюсти рыб, имеющих два ряда зубов, с большим количеством мелких зубов во внешнем ряду и двумя большими клыками и несколькими более мелкими зубами во внутреннем ряду. Эта разница, вероятно, соответствует переходу стеблевых четвероногих от питания исключительно в воде к кормлению головой над водой или на суше. [2]
Исследования, основанные на анализе швов морфологии черепа Acanthostega, показывают, что этот вид был способен кусать добычу у кромки воды или вблизи нее. Марки и Маршалл сравнили череп с черепами рыб, которые используют всасывание в качестве основного метода захвата добычи, и существ, которые, как известно, использовали прямое кусание добычи, типичное для наземных животных . Их результаты показывают, что Acanthostega была приспособлена к так называемому наземному питанию, что убедительно подтверждает гипотезу о том, что наземный способ питания впервые возник у водных животных. Если все верно, то это животное, специализирующееся на охоте и обитании на мелководье, на границе между сушей и водой. [5]
Образ жизни
[ редактировать ]
Хотя обычно Acanthostega считается более базальной , чем Ichthyostega , возможно, что Acanthostega на самом деле была более производной. Поскольку Acanthostega напоминает молодь Ichthyostega и имеет гораздо меньше различий между молодыми и взрослыми особями, чем последние, было высказано предположение, что Acanthostega может происходить от неотенической линии. Хотя он, похоже, провел всю свою жизнь в воде, его плечевая кость также демонстрирует черты, напоминающие черты более поздних, полностью наземных четвероногих (плечевая кость Ichthyostega в некоторой степени произошла от костей грудных и тазовых плавников более ранних рыб и гомологична им). ). Это может указывать на то, что у позвоночных наземные черты развились раньше, чем предполагалось ранее, и неоднократно независимо от других. [6] Мышечные шрамы на передних конечностях Acanthostega были похожи на шрамы у корончатых четвероногих, что позволяет предположить, что он произошел от предка, который имел больше наземных адаптаций, чем он сам. [7]
Разработка
[ редактировать ]Гистологическое сканирования показывает , исследование Acanthostega humeri с помощью синхротронного что животное взрослело медленно. Некоторые особи достигли половой зрелости (на основании полностью окостеневшей плечевой кости) в возрасте более шести лет, а окаменелости взрослых особей встречаются гораздо реже, чем молодые особи. Позднее окостенение плечевой кости поддерживает полностью водный образ жизни Acanthostega . Корреляции между размером плечевой кости и зрелостью практически нет, что позволяет предположить, что у людей одного и того же возраста наблюдались значительные различия в размерах. Это может быть связано с конкурентным давлением, различными адаптивными стратегиями или даже половым диморфизмом . Однако небольшой размер выборки не позволяет распознать бимодальное распределение , которое могло бы подтвердить последнюю гипотезу. [8]
См. также
[ редактировать ]Источники
[ редактировать ]
- ^ Бентон, Майкл Дж. (2019). «Акантостега». Палеонтология позвоночных (изд. Kindle). Уайли. п. 90.
- ^ Jump up to: а б с д и [1] Архивировано 25 февраля 2007 г. в Wayback Machine.
- ^ «Акантостега гуннери» . Девонские Таймс . Проверено 4 ноября 2013 г.
- ^ Jump up to: а б Буасвер, Кэтрин А. (2005). «Тазовый плавник и пояс Panderichthys и происхождение передвижения четвероногих». Природа . 438 (7071): 1145–1147. Бибкод : 2005Natur.438.1145B . дои : 10.1038/nature04119 . ПМИД 16372007 . S2CID 4412211 .
- ^ Марки, MJ; Маршалл, ЧР (2007). «Питание наземным способом у очень ранних водных четвероногих подтверждается данными экспериментального анализа морфологии швов» . Труды Национальной академии наук . 104 (17): 7134–7138. Бибкод : 2007PNAS..104.7134M . дои : 10.1073/pnas.0701706104 . ПМЦ 1855429 . ПМИД 17438285 .
- ^ Окаменелости предполагают более ранний переход четвероногих с суши в воду.
- ^ Каллиер, Вивиан; Клак, Дженнифер А.; Альберг, Пер Э. (17 апреля 2009 г.). «Контрастные траектории развития самых ранних известных передних конечностей четвероногих» . Наука . 324 (5925): 364–367. Бибкод : 2009Sci...324..364C . дои : 10.1126/science.1167542 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 19372425 . S2CID 28461841 .
- ^ Санчес, Софи; Таффоро, Пол; Клак, Дженнифер А.; Альберг, Пер Э. (2016). «История жизни стеблевого четвероногого Acanthostega, выявленная с помощью синхротронной микротомографии» . Природа . 537 (7620): 408–411. Бибкод : 2016Natur.537..408S . дои : 10.1038/nature19354 . ISSN 1476-4687 . ПМК 6485594 . ПМИД 27602519 .
Источники
[ редактировать ]- Бойсверт, Калифорния (2005). «Тазовый плавник и пояс Panderichthys и происхождение передвижения четвероногих». Природа . 438 (7071): 1145–1147. Бибкод : 2005Natur.438.1145B . дои : 10.1038/nature04119 . ПМИД 16372007 . S2CID 4412211 .
- Клак, Дж. А. (2006). «Появление ранних четвероногих». Палеогеография, Палеоклиматология, Палеоэкология . 232 (2–4): 167–189. Бибкод : 2006PPP...232..167C . дои : 10.1016/j.palaeo.2005.07.019 .
- Клак, Дж. А. (2009). «Переход от плавника к конечности: новые данные, интерпретации и гипотезы из палеонтологии и биологии развития». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 37 (1): 163–179. Бибкод : 2009AREPS..37..163C . doi : 10.1146/annurev.earth.36.031207.124146 .
- Лорин М. 2010. Как позвоночные покинули воду. Беркли: Издательство Калифорнийского университета.
- Стейер Дж.Сб. 2012. Земля до динозавров. Блумингтон: Издательство Университета Индианы.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
