Lohko-uimaiset (Sarcopterygii): keuhkokalat, kelaantit ja tetrapodien esi-isät

Tutustu Sarcopterygiiin — lohko‑uimaiset kuten keuhkokalat ja kelaantit, Siluurikauden ~418 Mv vanhat tetrapodien esi-isät ja niiden kiehtova evoluutio.

Tekijä: Leandro Alegsa

Sarcopterygii on kalojen luokka. Ne ovat lohko-uimaisia kaloja, kuten keuhkokalat ja kelaantit. Ne ovat luisevien kalojen klaasi, joka esiintyi ensimmäisen kerran siluurikaudella 418 miljoonaa vuotta sitten (mya). Tämän ryhmän yhdestä linjasta ovat peräisin tetrapodit.

 

Tunnistavia piirteitä

Lohko-uimaisille on ominaista paksut, lihaksikkaat ja luurankoiset evät, joiden sisällä on sarja luita ja niveltymiä, ei vain ohuita säikeitä kuten säde-uimaisilla (Actinopterygii). Näitä evän luurakenteita pidetään tärkeinä välietappeina evän muuttumisessa raajoiksi. Useilla lohko-uimaisilla on myös keuhkomaisia hengityselimiä tai keuhkoihin johtavia rakenteita, jotka mahdollistavat ilman hengittämisen hapettomissa tai kuivuvissa vesistöissä.

Nykyiset ryhmät

Nykyään elossa olevia lohko-uimaisia edustavat pääasiassa:

  • Kelaantit (coelacanthit) — tunnetuimmat suvut ovat Latimeria-lajit. Ne elävät syvissä merialueissa ja olivat pitkään tunnettuina ainoastaan fossiileista ennen 1900-luvun löytöjä.
  • Keuhkokalat — makeanveden asukkaita, joilla on hyvin kehittyneet keuhkomaiset elimet. Tunnettuja nykyisiä sukuja ovat esimerkiksi Neoceratodus, Protopterus ja Lepidosiren.

Fossiiliset edustajat ja evoluutio

Lohko-uimaiset olivat monimuotoinen ja laajalle levinnyt ryhmä erityisesti devonikaudella (noin 419–359 mya), jota kutsutaan usein "kalojen aikakaudeksi". Tärkeitä fossiiliehdokkaita, jotka auttavat ymmärtämään siirtymää vedestä maalle, ovat esimerkiksi Eusthenopteron, Panderichthys ja välietappina tunnettu Tiktaalik. Nämä muodot näyttävät asteittaisia muutoksia evissä, kallon rakenteessa ja niveltelyssä, jotka mahdollistivat liikkumisen matalassa vedessä ja lopulta maalla.

Merkitys

Sarcopterygii on evoluutiobiologian kannalta keskeinen ryhmä, koska siitä kehittyivät tetrapodit — kaikki maaeläimet, mukaan lukien sammakkoeläimet, matelijat, linnut ja nisäkkäät (myös ihmiset). Lohko-uimaisten rakenteet ja fysiologia tarjoavat suoran ikkunan siihen, miten raajat, keuhkot ja nelijalkaisen liikkumisen perusmekanismit syntyivät.

Säilyminen ja uhanalaisuus

Useat nykyiset lohko-uimaiset lajit ovat harvinaisia ja alueellisesti uhanalaisia. Esimerkiksi kelaanttien populaatiot ovat pieniä ja niiden elinympäristöt herkkiä kalastukselle ja ympäristömuutoksille. Keuhkokalojen suojelutila vaihtelee lajeittain — jotkut ovat yleisempiä, toiset taas erityisen herkkiä vedenlaadun muutoksille.

Yhteenveto

Lohko-uimaiset (Sarcopterygii) muodostavat evolutiivisesti merkittävän kalaryhmän, joka erottautuu lihaksikkaista, luurakenteellisista evistään ja hengityselinten muunnelmista. Heidän kauttaan voidaan jäljittää tärkeät askeleet vedestä kohti maalla elämistä, ja ryhmä sisältää sekä nykypäivän harvinaisia lajeja että runsaan fossiiliaineiston, joka valaisee selkärankaisten historiaa.

Kelakantit ovat ainoat meressä elävät sarkopterygiat.  Zoom
Kelakantit ovat ainoat meressä elävät sarkopterygiat.  

Myöhäisemmässä devonissa pelagisten lohko-uimakalojen - kuten Eusthenopteronin - jälkeläisiä seurasivat: Panderichthys, joka soveltui mutaisiin matalikkoihin; Tiktaalik, jolla oli raajojen kaltaiset evät, jotka saattoivat viedä sen maalle; varhaiset tetrapodit ruovikkoisilla soilla, kuten: Acanthostega, jonka jaloissa oli kahdeksan numeroa, ja Ichthyostega, jolla oli raajat. Jälkeläisiin kuului myös pelagisia lupposuomuisia kaloja, kuten kelikantteja.  Zoom
Myöhäisemmässä devonissa pelagisten lohko-uimakalojen - kuten Eusthenopteronin - jälkeläisiä seurasivat: Panderichthys, joka soveltui mutaisiin matalikkoihin; Tiktaalik, jolla oli raajojen kaltaiset evät, jotka saattoivat viedä sen maalle; varhaiset tetrapodit ruovikkoisilla soilla, kuten: Acanthostega, jonka jaloissa oli kahdeksan numeroa, ja Ichthyostega, jolla oli raajat. Jälkeläisiin kuului myös pelagisia lupposuomuisia kaloja, kuten kelikantteja.  

Ominaisuudet

Ne ovat luisia kaloja, joilla on pareittain pyöristetyt evät. Koska evät muistuttavat raajoja, ne viittaavat siihen, että nämä kalat saattavat olla maalla elävien selkärankaisten esi-isiä. Kaikilla sarkopterygioilla on aidon kiilteen peittämät hampaat.

Kladina ryhmään kuuluvat kaikki sen jälkeläiset. Tämä tarkoittaa, että siihen kuuluvat tetrapodit eli kaikki nelijalkaisten selkärankaisten lajit. Sarcopterygioiden eväraajat muistuttavat hyvin paljon sitä, minkä ihmiset uskovat olleen tetrapodien raajojen esi-isän muoto. Nelijalkaisten esi-isät löytyvät devonikauden lonkeroisten evien joukosta. Tästä siirtymävaiheen ryhmästä aletaan käyttää termiä "kalajalkainen".

 

Evoluutio

Sarviliskot ja niiden sukulaiset Actinopterygiat ("sädekalat") muodostavat yläluokan Osteichthyes, "luiset kalat", joilla on luinen luuranko eikä rustoa. Muutoin evien, hengityselinten ja verenkierron rakenteissa on suuria eroja Sarcopterygii ja Actinopterygii -lajien välillä.

Ensimmäiset siluurin ylimmältä kaudelta (noin 418 mya) löydetyt sarkopteryyt muistuttivat läheisesti Acanthodiita, "piikkikaloja", jotka kuolivat sukupuuttoon paleotsooisen kauden lopulla. Devonin varhaiskeskivaiheessa (416-385 mya), kun petoeläimiksi luokiteltavat plakkodermit hallitsivat meriä, jotkut sarkopteriaiset tulivat makean veden elinympäristöihin.

Devonin varhaisvaiheessa (416-397 mya) sarkopterygialaiset jakautuivat kahteen päälinjaan - kelakantteihin ja rhipidistioihin. Ensin mainitut eivät koskaan poistuneet valtameristä, ja niiden kukoistuskausi oli myöhäisdevonikaudella ja hiilikaudella 385-299 mya, sillä ne olivat yleisempiä näinä ajanjaksoina kuin millään muulla faanerotsooisen kauden jaksolla; kelakantit elävät yhä nykyäänkin valtamerissä (Latimeria-suku).

Rhipidistit, joiden esi-isät elivät todennäköisesti valtamerissä lähellä jokisuita (suistoja), jättivät valtamerimaailman ja siirtyivät makean veden elinympäristöihin. Ne puolestaan jakautuivat kahteen pääryhmään: keuhkokaloihin ja tetrapodeihin. Keuhkokalat kehittivät ensimmäiset protokielet ja -raajat; ne oppivat keskimmäisen devonikauden aikana (397-385 mya) elämään vesiympäristön ulkopuolella ja käyttivät tynkäisiä eviään (protokielet) maalla kävelemiseen ja uuden veden etsimiseen, jos vesilähde oli ehtynyt, sekä keuhkojaan ilman hengittämiseen ja riittävän hapen saamiseen. Keuhkokalojen suurin monimuotoisuus oli triaskaudella; nykyään niitä on jäljellä alle tusina sukua.

Ensimmäiset tetrapodomorfit, joihin kuuluivat myös jättimäiset rhizodontit, olivat anatomialtaan samanlaisia kuin keuhkokalat, jotka olivat niiden lähimpiä sukulaisia, mutta ne näyttävät jättäneen vesielinympäristönsä vasta myöhäisemmällä devonikaudella (385-359 mya), jolloin tetrapodit (nelijalkaiset selkärankaiset) ilmestyivät. Tetrapodit ovat ainoat tetrapodomorfit, jotka säilyivät hengissä devonikauden jälkeen.

Muut kuin petrapodiset sarkopterygialaiset jatkoivat elämäänsä paleotsooisen kauden loppuun asti, ja ne kärsivät raskaista menetyksistä permikauden ja triaskauden välisen sukupuuttoon kuolemisen aikana (251 mya).

 

Taksonomia ja fylogenia

 

Aiheeseen liittyvät sivut

 


Etsiä
AlegsaOnline.com - 2020 / 2025 - License CC3