Acanthostega – varhainen kalajalkainen tetrapodi ylädevonissa
Acanthostega — varhainen kalajalkainen tetrapodi ylädevonista ~365 milj. v. Tutustu sen tunnistettaviin raajoihin, fossiileihin ja merkittävään välivaiheeseen evoluutiossa.
Acanthostega (nimi tarkoittaa "piikkikatto") oli sukupuuttoon kuollut kalajalkainen. Se oli yksi ensimmäisistä selkärankaisista, joilla oli tunnistettavat raajat. Se esiintyi ylädevonissa noin 365 miljoonaa vuotta sitten, ja se oli anatomisesti lonkerosuomisten kalojen ja ensimmäisten täysin maalle pääsemään kykenevien tetrapodien välimuoto.
Anatomia ja ulkonäkö
Acanthostegan ruumismuoto yhdisti sekä kala- että maaympäristöön sopeutuneita piirteitä. Tärkeimpiä ominaisuuksia olivat:
- Raajat ja sormet: Eturaajoissa oli useampi kuin viisi "sormea" (polydaktylia). Nykyiset löydöt osoittavat, että eturaajoissa saattoi olla jopa kahdeksan varvasta, mikä kertoo siitä, että digittien määrä muokkautui myöhemmässä kehityksessä.
- Uimavarustus: Acanthostegalla oli pitkä häntä, jossa oli kalamainen evä ja evän säierakenteet, eli se oli vielä selkeästi vesieläin.
- Hengitys: Fossiileista päätellään, että yksilöllä oli sekä kiduksiin viittaavia rakenteita että keuhkojen esiastetta muistuttavia piirteitä, joten se todennäköisesti hengitti sekä vedessä että pinnan läheisyydessä.
- Pää ja suu: Kallo oli suhteellisen matala ja leveä, ja hampaat soveltuivat ilmeisesti kalojen pyydystämiseen.
- Rakenne ennen täysin maalla elämistä: Selkäranka ja raajojen nivelet eivät olleet yhtä tukevat painon kantamiseen maalla kuin myöhemmillä tetrapodeilla, mikä viittaa siihen, että Acanthostega liikkui pääasiassa vedessä tai matalassa rantavyöhykkeessä.
Elintavat ja elinympäristö
Acanthostega eli todennäköisesti matalissa, rehevissä makean veden laitumissa ja suistoissa. Sen anatomia viittaa siihen, että se ei juuri vaeltanut kuivalle maalle, vaan käytti raajojaan uinnissa, sukeltaessa ja mahdollisesti tyypillisissä upoksissa olevien kasvien päällä tasapainoiluun. Ruokana olivat lähinnä pienemmät kalat ja vesieläimet.
Löydöt ja merkitys evoluutiossa
Fossiililöydöt Itä-Grönlannista ovat paljastaneet Acanthostegan ja sen kaltaiset eläimet, jotka näyttävät olevan välivaihe pitkässä siirtymässä lonkerosuomisten kalojen ja täysin maalla elävien tetrapodien välillä. Acanthostega on merkittävä, koska se osoittaa, että raajojen ja sormien kehitys alkoi vielä vesielämässä ja että digittien määrä oli aluksi suurempi ja joustavampi kuin nykyisillä maalla elävillä tetrapodeilla.
Tieteellinen historia
Acanthostegan fossiileja on tutkittu laajasti 1900-luvun loppupuolelta lähtien, ja niistä saadut yksityiskohtaiset luurankomuutokset ovat muuttaneet käsitystämme siitä, miten kalaeläimet siirtyivät maaympäristöön. Löydöt ovat auttaneet ymmärtämään, että siirtymä maan ja veden välillä tapahtui vähitellen ja että useita ominaisuuksia kehittyi samanaikaisesti eri tarkoituksiin.
Yhteenvetona: Acanthostega on yksi keskeisistä fossiileista, joka valaisee tetrapodien alkuperää: se yhdistää piirteitä niin kala- kuin varhaisista tetrapodeistakin ja osoittaa, että raajat ja sormet kehittyivät osittain vesiympäristössä ennen täyttä maalle siirtymistä.
Kuvaus
Acanthostegalla oli kummassakin kädessä kahdeksan sormea, jotka oli yhdistetty verkolla, ja takajalkojen kuusi sormea. Sillä ei ollut ranteita, jotka olisivat tukeneet eläimen painoa maalla. Acanthostegalla oli myös huomattavan kalamaiset olkapäät ja eturaajat. Acanthostegan etujalkaterä ei kyynärpäästä pystynyt taipumaan eteenpäin, joten se ei pystynyt kantamaan kehon koko painoa. Se soveltui melontaan tai vesikasveista kiinnipitämiseen. Eläimellä oli keuhkot, mutta sen kylkiluut olivat liian lyhyet tukemaan rintaonteloa veden ulkopuolella. Eläimellä oli kidukset, jotka olivat sisäiset ja peitteiset kuten kaloilla, eivät ulkoiset ja paljaat kuten joillakin nykyaikaisilla sammakkoeläimillä.
"Tämä eläin, joka on selvästi tetrapodi, oli ensisijaisesti vesieläin, jonka välittömät edeltäjät olivat lähinnä kaloja, jotka eivät koskaan poistuneet vedestä. Löytö pakotti tutkijat miettimään uudelleen, missä järjestyksessä luurangon keskeiset muutokset tapahtuivat. Sen sijaan, että Eusthenopteronin kaltainen olento olisi ryöminyt maalle ja saanut sitten jalat ja jalkaterät, kuten Romer esitti, uudet fossiilit osoittivat, että tetrapodit kehittivät nämä ominaisuudet ollessaan vielä vesieläimiä ja ottivat ne vasta myöhemmin käyttöönsä kävelyä varten."
Acanthostegan lantiovyötäröstä tuli painoa kantava rakenne monien muutosten ansiosta. Esivanhempien tiloissa lantiovyön molemmat puolet eivät olleet kiinnittyneet toisiinsa. Acanthostegassa molemmat puolet ovat kosketuksissa toisiinsa ja lantiovyötärö on sulautunut yhteen selkärangan ristiselän kylkiluun kanssa. Nämä sulautumat olisivat tehneet lantion alueesta voimakkaamman ja varustetumman, jotta se olisi voinut vastustaa painovoimaa silloin, kun se ei ollut veden kelluvuuden tukema.
Siksi paleontologit uskovat, että se on todennäköisesti elänyt matalilla, rikkaruohojen peittämillä soilla, ja sen jalat ovat sopeutuneet johonkin muuhun tehtävään kuin maalla kävelemiseen. Myös hampaiden järjestys on muuttunut aiemmista tyypeistä. Tuohon aikaan kukoistivat ensimmäistä kertaa lehtokasvit, jotka pudottivat vuosittain lehtiä veteen ja houkuttelivat pieniä saaliseläimiä lämpimiin, hapettomiin matalikkoihin, joissa isompien kalojen oli vaikea uida. Sekä Ichthyostega että Acanthostega saattoivat hengittää ilmaa työntämällä päänsä veden yläpuolelle näissä matalikoissa.
Clack huomauttaa, että Acanthostegan alaleuka poikkeaa kalojen leuoista. Se eroaa toisistaan siten, että siinä on pieni määrä isompia hampaita ulommassa rivissä ja pienempiä hampaita sisemmällä rivillä. Kallon analyysiin perustuvat tutkimukset viittaavat siihen, että laji on saattanut purra suoraan saalista veden äärellä tai sen lähellä. Markey ja Marshall vertasivat kalloa kalojen kalloihin, jotka käyttävät pääasiallisena saaliinpyyntitapana imusyöntiä, sekä sellaisten olentojen kalloihin, joiden tiedetään käyttäneen maaeläimille tyypillistä suoraa puremista. Heidän tuloksensa osoittavat, että Acanthostega oli sopeutunut niin sanottuun maaeläintyyliseen ruokailuun. Tämä tukee vahvasti hypoteesia, jonka mukaan maanpäällinen ruokailutapa kehittyi ensin vesieläimissä. Jos tämä pitää paikkansa, kyseessä on eläin, joka on erikoistunut metsästämään ja elämään matalissa vesissä maan ja veden rajalla. Uudemmat tutkimukset viittaavat myös siihen, että on mahdollista, että Acanthostega on kehittynyt esi-isästä, jolla oli enemmän maanpäällisiä sopeutumia kuin sillä itsellään.
Acanthostegan mallirekonstruktio Stuttgartin luonnonhistoriallisessa valtionmuseossa Saksassa.
Acanthostega gunnarin kallo.
Discovery
Gunnar Säve-Söderbergh ja Erik Jarvik löysivät kallon palasia vuonna 1933. Kuuluisan fossiilin, joka osoitti lajin merkityksen, löysi Jenny Clack Itä-Grönlannista vuonna 1987.
Sukulaislajit
Acanthostega on osa laajalle levinnyttä evolutiivista sopeutumissäteilyä devonikauden lopulla. Se alkoi puhtaasti vesieläimillä varustetuista suonista koostuvista tetrapodomorfeista. Niiden seuraajat hengittivät enemmän ilmaa, leuat ja kidukset olivat mukautuneet. Niillä oli lihaksikkaampi kaula, joka mahdollisti pään vapaamman liikkeen kuin kaloilla, ja ne käyttivät eviä ruumiin nostamiseen. Nämä piirteet näkyvät aiemmassa Tiktaalikissa, jonka, kuten Ichthyostegan ja Acanthostegan, uskotaan olleen pääasiassa vesieläimiä.
Devonin lopun selkärankaisten lajistumisvaiheessa pelagisten lonkeroisten kalojen - kuten Eusthenopteronin - jälkeläiset osoittivat useita sopeutumisia: Panderichthys, joka soveltuu mutaisiin matalikkoihin; Tiktaalik , jolla on raajojen kaltaiset evät, joilla se voi nousta maalle; Varhaiset tetrapodit rikkaruohojen täyttämillä soilla, kuten: Acanthostega , jonka jaloissa oli kahdeksan numeroa, Ichthyostega raajojen kanssa. Jälkeläisiin kuului myös pelagisia lonkerosuomuisia kaloja, kuten kelikantteja.
Aiheeseen liittyvät sivut
- Fishapod
Kysymyksiä ja vastauksia
Q: Mikä on Acanthostega?
V: Acanthostega on sukupuuttoon kuollut kalajalkainen.
K: Mikä on Acanthostegan merkitys?
V: Acanthostega tarkoittaa 'piikkikatto'.
K: Milloin Acanthostega ilmestyi?
V: Acanthostega ilmestyi ylädevonissa noin 365 miljoonaa vuotta sitten.
K: Mitä Acanthostega edustaa selkärankaisten evoluutiossa?
V: Acanthostega edustaa yhtä ensimmäisistä selkärankaisista, joilla oli tunnistettavat raajat.
Kysymys: Mikä on Acanthostegan anatominen asema lonkkasuomisten kalojen ja tetrapodien evoluutiossa?
V: Acanthostega oli anatomisesti lonkerosuomisten kalojen ja ensimmäisten täysin maalle pääsemään kykenevien tetrapodien välimuoto.
K: Kuinka monta vuotta sitten Acanthostega ilmestyi?
V: Acanthostega ilmestyi noin 365 miljoonaa vuotta sitten.
K: Mikä on Acanthostegan merkitys evoluutiobiologiassa?
V: Acanthostega on merkittävä evoluutiobiologian kannalta, koska se edustaa tärkeää askelta selkärankaisten siirtymisessä vedestä maalle.
Etsiä