Teleostit (Teleostei) — luukalat: evoluutio, rakenne ja lajit

Teleostit ovat nykyään hallitsevia kaloja. Ne syntyivät mesotsooisella kaudella, ja niihin kuuluu 20 000 elävää lajia. Vanhimmat teleostifossiilit ovat peräisin triaskauden loppupuolelta. Ne kehittyivät Holostei-klaadin kaloista, kuten keulasiivistä. Mesotsooisen ja kainotsooisen kauden aikana ne monipuolistuivat. Kaikista tunnetuista kalalajeista 96 prosenttia on teleosteja. Teleostien nopea lajiutuminen ja sopeutuminen erilaisiin elinympäristöihin selittää niiden suuren määrän: ne elävät makeassa ja merivedessä, rannikkovesissä, avomerellä ja monenlaisissa ekosysteemeissä aina pohjasta pintaan.

Evoluutio ja fossiilit

Teleostien kehityskaari näkyy selvästi fossiiliaineistossa. Triaskauden lopun fossiileista lähtien teleostit ovat kehittyneet monin rakenteellisin muutoksin, jotka ovat edistäneet tehokkaampaa ruokailua, uimista ja elinympäristön hyödyntämistä. Heidän sukupuunsa sijoittuu Actinopterygii-luokkaan, ja ne ovat läheistä sukua muille neopterygialaisille ryhmille kuten Holostei-klaadin kaloille.

Rakenne ja avainominaisuudet

Teleostit eroavat monesta vanhemmasta kalaryhmästä useilla anatomisilla piirteillä. Tunnetuimpia ominaisuuksia ovat:

• Liikkuva leuka: Teleostien leuka on erikoistunut—etenkin etummaisen leukarakenteen (premaxilla) liikkuvuus mahdollistaa suun ulospäin työntämisen ja tehokkaan imupyyntitavan.
• Homo- tai lähes homotserkalinen pyrstö: pyrstöevän rakenne tukee tehokasta eteenpäin suuntautuvaa uimista.
• Suomut: useimmilla teleosteilla on cycloid- tai ctenoid-soluumsut (pyöreämmät tai hammasmaiset reunat) jotka suojaavat ja vähentävät veden vastusta.
• Uimarakko (gas bladder): monet teleostit käyttävät sitä kelluvuuden säätelyyn; joillakin ryhmillä siitä on kehittynyt myös hengityselin (pulmonaalinen toiminta) tai muita funktioita.
• Monipuoliset evärakenteet: rinta- ja vatsauvat, selkä- ja pyrstöevät sekä peite- ja sädeevät ovat rakennettu eri tavoin eri ryhmissä ja mahdollistavat tarkat liikkeet ja erikoistuneen uimisen.
• Luuston ja lihasten erityisrakenteet: teleostien leukalihakset ja -luut ovat muuttuneet parantaen saalistusta, ja koko luusto on keventynyt mutta vahva.

Biologia, lisääntyminen ja kehitys

Teleostit näyttävät suurta vaihtelua lisääntymistavoissa. Useimmat lajit ovat ovipaarisia (munivat), mutta joukossa on vivipaarisia ja ovovivipaarisia lajeja. Urokset ja naaraat voivat harjoittaa monenlaisia käyttäytymismuotoja kuten pesänrakennusta, paritteluparveilua ja jälkeläisten hoitoa. Kehitys vaihtelee: munista kuoriutuvat poikaset voivat olla joko planktonisia mädin ja poikasten kautta kehittyviä, tai ne voivat syntyä jo pitkälle kehittyneinä pieninä kaloina.

Ekologia ja levinneisyys

Teleostit esiintyvät kaikilla mantereiden rannoilla ja suurimmassa osassa sisävesiä. Niitä löytyy trooppisista koralliriutoista kylmiin merialueisiin ja vuoristojärvien korkeisiin oloihin. Teleostien ekologinen rooli on laaja: ne toimivat kasvinsyöjinä, petoina, pöytälaatikoina ja ravintoverkkojen muokkaajina. Monet lajit ovat tärkeitä kalataloudelle ja akvaarioharrastukselle.

Monimuotoisuus ja luokittelu

Teleostit muodostavat suuren ja monimuotoisen ryhmän, joka jakautuu lukuisiin lahkoihin ja heimoihin. Ne kuuluvat evoluutiojärjestyksessä selkärankaisia, leukakaloja (Gnathostomata), luisia kaloja (Osteichthyes) ja sädekaloja (Actinopterygii). Joitakin tunnettuja teleostiryhmiä ovat mm. turskat, särkikalat, ankeriaat, hauet, ahvenet ja monenlaiset merenpinnan lajit.

Geneettiset ja evolutiiviset näkökulmat

Teleostien menestys on osittain selitettävissä niiden geneettisellä joustavuudella; teleosteilla on esiintynyt ainakin yksi koko genominsa laajuinen duplikaatio varhaisessa kehityksessä, mikä on saattanut tarjota raamit uusien piirteiden kehittymiselle. Tämä genominen muuntelu yhdessä morfologisten sopeutumien kanssa on mahdollistanut laajamittaisen lajiutumisen.

Merkitys ihmisille

Teleostit ovat ihmiselle tärkeitä niin ravintona, taloudellisesti kalastuksen kautta kuin myös tieteen, akvakulttuurin ja virkistyksen kannalta. Monet tunnetut ruokakalat ovat teleosteja, ja useat lajit ovat myös uhanalaisia, joten suojelu- ja hallintatoimet ovat keskeisiä kestävän käytön turvaamiseksi.

Yhteenvetona teleostit ovat erittäin menestyneitä ja monimuotoisia luisia kaloja, joiden rakenteelliset ja geneettiset sopeumat ovat mahdollistaneet laajan levinneisyyden ja suuren lajimäärän. Niiden tutkimus tarjoaa tärkeitä näkymiä evoluutioon, ekologisiin suhteisiin ja ihmisen ja luonnon väliseen vuorovaikutukseen.

Alkuperäpäivämäärä

Teleostien alkuperän määrittäminen on vaikea ongelma. Käytettävissä on kahdenlaisia todisteita. Fossiilirekisteristä löytyy todisteita, joiden mukaan ensimmäinen teleostiainen on peräisin triaskauden lopusta.

Tämä ajankohta on jonkin verran myöhäisempi kuin molekyylien eroaika-arviot (molekyylikello). Eräässä hiljattain julkaistussa artikkelissa todetaan, että fossiiliset päivämäärät ja molekyylikellon päivämäärät vastaavat toisiaan. Nämä tutkijat toteavat:

"Rentojen molekyylikelloanalyysien avulla arvioidut eroaika-arviot tuottavat kattavan aktinopterygian diversifikaation aikaskaalan, joka on huomattavan lähellä fossiileista johdettuja aikoja".

Osteichthyes

Actinopterygii 400 mya osa "Chondrostei"-heimoa. Näin ollen entinen "Chondrostei" on parafylaktinen (ei klaadi), ja uudemmat tutkimukset ovat hajottaneet sen. Polypteridae (bichirit) osa "Chondrostei" Acipenseriformes (sampit, melakalat) Neopterygii 360 mya Holostei (keulakalat, jäärät) 275 mya Teleostei 210 mya Sarcopterygii Actinistia (kelikantit) Dipnoi (Keuhkokala) Tetrapodit Sammakkoeläimet Amniota Nisäkkäät Sauropsidit (matelijat, linnut)

Sädekalojen evoluutio

Kysymyksiä ja vastauksia

Q: Mitä ovat teleostit?

K: Milloin teleostit ovat syntyneet?

K: Mikä on Holostei-klaasi?

K: Milloin vanhimmat teleostofossiilit ovat peräisin?

K: Miten teleostit kehittyivät mesotsooisen ja kainotsooisen kauden aikana?

K: Kuinka monta prosenttia kaikista tunnetuista kalalajeista on teleostia?

K: Mikä sopeutuminen parantaa teleostien kykyä tarttua nopeasti liikkuvaan saaliiseen?

Hae kirjaimella