Η εξέλιξη των ψαριών: Η ραχοκοκαλιά στη ζωή όπως το ξέρουμε

Η εξέλιξη των ψαριών μπορεί να μην ακούγεταιενδιαφέρουσα για εσάς ως την εξέλιξη της ανθρωπότητας, ή την εξέλιξη του δεινοσαύρου, έως ότου συνειδητοποιήσετε ότι εάν δεν ήταν η εξέλιξη των ψαριών, οι δεινόσαυροι και η ανθρωπότητα δεν θα υπήρχαν ποτέ.

Τα ψάρια ήταν τα πρώτα σπονδυλωτά στον πλανήτη και παρείχαν το βασικό σχήμα και σώμα για εκατομμύρια είδη και εκατομμύρια χρόνια εξέλιξης.

Έχουν προσαρμόσει αμέτρητο χρόνο με την πάροδο των ετών, επιβιώνοντας μαζικές εξαφανίσεις και μεγάλες αλλαγές στη δομή του κλίματος και της γης.

Αυτό το άρθρο θα ρίξει μια ματιά στον τρόπο με τον οποίο τα ψάρια έχουν αναπτυχθεί σε όλες τις διαφορετικές χρονικές περιόδους που ξεκινούν την περίοδο της Καμπρίας (490-540 εκατομμύρια χρόνια πριν).

Κωδικός ενσωμάτωσης

<a href="https://www.fishkeepingworld.com/evolution-of-fish/"><img src="/images/https://www.fishkeepingworld.com/wp-content/uploads/2018/08/The-Evolution-of-Fish-Full.jpg" alt="History of Fish Infographic" width="1200" height="5716" /></a><br /> Provided by - <a href="https://www.fishkeepingworld.com/">Fishkeeping World</a>

Το πρώτο ψάρι (Γambrian περίοδος)

Η έκρηξη της Καμπρίας πιστεύεται ότι αντιπροσωπεύειτο πιο σημαντικό εξελικτικό γεγονός στην ιστορία της ζωής στη Γη. Αυτή η «έκρηξη» πραγματοποιήθηκε εδώ και εκατομμύρια χρόνια, ξεκινώντας περίπου 542 εκατομμύρια χρόνια πριν.

Είναι τόσο σημαντικό για εκείνους που μελετούν την παλαιοντολογία και πιο συγκεκριμέναπαλαιοχυθολογία(η μελέτη των προϊστορικών ψαριών), επειδή αυτή η περίοδος ήταν όταν εμφανίστηκαν όλα τα μεγάλα σχέδια ζωικού σώματος. Η Καμπρία περίοδος μας έδωσε πρώτα απολιθώματα, τα οποία είναι βρίσκεται ακόμα και σπούδασε σήμερα.

Τα πρώτα ψάρια δεν μοιάζουν με τα ψάρια που γνωρίζουμε σήμερα. Δεν είχαν ακόμη σαγόνια ή σπονδύλους. Αυτά τα ψάρια είναι γνωστά ως Κυκλόστομοι, δηλαδή ψάρια χωρίς σαγόνια, ωστόσο είχαν ακόμα στόματα και μπορούσαν να φάνε.

Πολλά ήταν μικρά πλάσματα σαν σκουλήκια. Άλλοι ανέπτυξαν οστικές πλάκες πανοπλίας για να προστατευθούν.

Ήταν στα τέλη της Καμπριανής περιόδου, ότι τα ψάρια χωρίς χέλι όπως το Conodonts εμφανίστηκαν μαζί με άλλα μικρά θωρακισμένα ψάρια γνωστά ως Ostracoderms.

Το Conodonts κυμαινόταν από 1cm έως 40 εκατοστά σε μήκος, είχαν μεγάλα μάτια, πτερύγια, μυς σχήματος V και μια εγκοπή (εύκαμπτη ράβδος, παρόμοια με τον χόνδρο, που διατρέχει το σώμα που παρείχε στήριξη).

Κατά τη διάρκεια των 100 εκατομμυρίων ετών ύπαρξηςτων Ostracoderms, υπήρχαν περίπου 600 είδη. Συνήθως είχαν μήκος μικρότερο από 12 ίντσες. Σε αντίθεση με τα προηγούμενα ψάρια, είχαν αναπτυχθεί για να χρησιμοποιούν τα βράγχια τους αποκλειστικά για αναπνοή. Νωρίτερα «ψάρια» χρησιμοποιούσαν βράγχια τόσο για την αναπνοή όσο και για τη διατροφή.

Η πλειονότητα των ψαριών χωρίς γνάθο είναι πλέον εξαφανισμένα καθώς δεν κατάφεραν να προσαρμοστούν σε νέες συνθήκες, ωστόσο υπάρχουν λίγα που εξακολουθούν να υπάρχουν στην οικογένεια των Κυκλοστομάτων (το hagfish και οι λαμπτήρες).

Οι λαμπτήρες μας δίνουν μια καλή ένδειξη για το πώς θα φαινόταν τα αρχαία ψάρια.

Η Εξέλιξη των Σπονδυλωτών

Τα ψάρια πιστεύεται ότι είναι τα πρώτα σπονδυλωτά στον πλανήτη. Η εξέλιξη της ραχοκοκαλιάς ήταν κρίσιμη για τα θηλαστικά, τα ψάρια, τα πουλιά, τα ερπετά και τα αμφίβια.

Ήταν ΓΕΝΙΚΑ αποδεκτο ότι τα στοιχεία της πρώτης ραχοκοκαλιάς ήταν περίπου 500 εκατομμύρια χρόνια πριν, κατά την περίοδο των Ορδοβικών.

Αλλά πώς ακριβώς αναπτύχθηκε το σπονδυλωτό;

Κατά την περίοδο της Καμπρίας, εμφανίστηκαν τα πρώτα ψάρια που μοιάζουν με ψάρια (αν και σίγουρα δεν αναγνωρίζονται ως αληθινά ψάρια από παλαιοντολόγους), πριν από περίπου 530 εκατομμύρια χρόνια.

Το Pikaia, που φαινόταν περισσότερο σαν ένα σκουλήκι παρά ένα ψάρι, είναι ίσως ο πρώτος πρόγονος των ψαριών.

Ήταν ένα πρωτόγονο chrodate (ένα ζώο που κατέχει notochord για τουλάχιστον μία περίοδο της ζωής τους) που κολύμπησε σαν ένα χέλι.

Το Pikaia είχε τέσσερα ζωτικής σημασίας συνιστώσες που θα εξελίχθηκανένα αληθινό ψάρι ένα κεφάλι (ένα προφανές κεφάλι, χωριστό από την ουρά), διμερή συμμετρία (το ίδιο σχήμα και στις δύο πλευρές του σώματος), μυς σε σχήμα ν και ένα νευρικό καλώδιο που τρέχει σε όλο το μήκος του σώματός του.

Το σκοινί δεν προστατεύεται από οστό ή σωλήνα και ως εκ τούτου η Pikaia ήταν τεχνικά «χορδή», όχι σπονδυλωτό - αλλά έθεσε τα θεμέλια για μελλοντικά σπονδυλωτά.

Ορισμένοι ειδικοί θεωρούν ο Χαϊκουχθύς, ή τοΜυλοκουνμίνια, να είναι τα πρώτα αληθινά ψάρια? Ωστόσο, αυτό αμφισβητείται λόγω της έλλειψης οριστικών αρχείων απολιθωμάτων.

Είναι πιθανό ότι υπήρχαν άλλα πλάσματα που μοιάζουν με ψάρια που προηγούνται αυτών των «πρώτων ψαριών», ωστόσο δεν έχουν βρεθεί παλαιότερα απολιθώματα.

Τα πρώτα σημάδια μιας γνάθου (περίοδος των Ορδοβικών)

Χωρίς αμφιβολία από την Ορδοβική περίοδο, το σπονδυλωτό είχε σχηματιστεί καλά και πραγματικά και υπήρχε σε πολλά ψάρια. Τα ψάρια διαφοροποιούσαν επίσης το σχήμα, το μήκος και το μέγεθος. Ωστόσο, τα ψάρια δεν είχαν ακόμη αναπτύξει σαγόνια.

Τα ψάρια δεν είχαν κάτω γνάθο.Έτσι δεν μπορούσαν να καταναλώσουν μεγάλα λεία. Αντ 'αυτού, πιθανότατα θα τρέφονταν πιπιλίζοντας νερό και συντρίμμια από το στόμα τους από τον βυθό και απελευθερώνοντας τα απόβλητα και το νερό μέσω των βράγχων τους.

Πολλά ψάρια χωρίς γνάθο είχαν επίσης ένα δεύτερο χαρακτηριστικό - έχουν οστικές θωρακισμένες πλάκες. Παραδείγματα αυτών των ψαριών περιλαμβάνουν το Αστρασπής και ο Arandaspis. Ουσιαστικά, έμοιαζαν με γιγαντιαίους γυρίνους 6 ιντσών. Δεν είχαν πτερύγια και κακή κινητικότητα.

Αυτά τα είδη εξελίχθηκαν περαιτέρω κατά τη διάρκεια του Silurianπερίοδο για να έχουν μια διχαλωτή ουρά που τους έδωσε περισσότερη ευελιξία. Διαφοροποιήθηκαν καθ 'όλη τη διάρκεια της περιόδου Devonian, αλλά μέχρι το τέλος της περιόδου Permian είχαν εξαφανιστεί.

Είναι πιθανό ότι τα πρώτα ψάρια με γνάθο αναπτύχθηκαν στα τέλη της Ορδοβίας / στις αρχές της Σιλουρίας.

Το σαγόνι εξελίχθηκε περαιτέρω (περίοδος Silurian)

Προς το τέλος του Ordovician και κατά την έναρξη της περιόδου Silurian, η Γη γνώρισε μια κολοσσιακή εξαφάνιση - η δεύτερη μεγαλύτερη στα γεγονότα εξαφάνισης, εξαλείφοντας το 70% των ειδών.

Πριν από αυτήν την περίοδο, όλα τα ψάρια ήταν χωρίς σαγόνι, τα πρώτα σημάδια μιας γνάθου βρέθηκαν σε αυτήν την περίοδο.

Τα σαγόνια καταγράφονται για πρώτη φορά στην περίοδο της Σιλουρίας, όπου τα απολιθωμένα αρχεία βρήκαν δύο ομάδες ψαριών: Placoderms και Acanthodii.

ο Placoderms εξελίχθηκε από τα Ostracoderms και οι Acanthodii ήταν καρχαρικά σαν ψάρια.

Τα σαγόνια τους πιστεύεται ότι έχουν εξελιχθεί από τα πρόσθια φάρυγγα τόξα (βράγχια). Θεωρήθηκε επίσης ότι τα σαγόνια αναπτύχθηκαν για να βοηθήσουν την αναπνοή παρά για το φαγητό.

Με την πάροδο του χρόνου, τα σαγόνια έγιναν πιο περίπλοκα και περίπλοκα.

Χόνδροι ψάρια (Chondrichthyes) και οστεά ψάρια (Osteichthyes) επίσης αναπτύχθηκε στα τέλη της Silurian περιόδου.

Η εισαγωγή τόσο χόνδρων όσο και οστών ψαριών έφερε μια τεράστια διαφοροποίηση στη θάλασσα, και τα ψάρια με πολλά διαφορετικά σχήματα και μεγέθη άρχισαν να καταλαμβάνουν τα νερά.

Η εποχή των ψαριών (ΔΕβονική Περίοδος)

Στην περίοδο των Devonian (επίσης γνωστή ως «ηλικία ψαριών ») μια τεράστια ποικιλία ψαριών άρχισε να εξελίσσεται και να αναπτύσσεται.

Τα πλακόδερμα κυριάρχησαν στα ύδατα αυτήν την περίοδο.Ωστόσο, οι Chondrichthyes (συμπεριλαμβανομένων των καρχαριών και των ακτίνων) ήταν πιο ευέλικτοι και τους ξεπέρασαν. Λόγω αυτού προς το τέλος αυτής της περιόδου, τα Ostracoderms και τα Placoderms εξαφανίστηκαν.

Osteichthyes (ψάρια με οστέιους σκελετούς) εξελίχθηκαν σε δύο ομάδες - ψάρια με πτερύγια ακτίνας (Actinopterygii) και είδη με πτερύγια λοβού (Sarcopterygii).

Από ψάρια με λοβό, εξελίχθηκαν τετράποδα (σπονδυλωτά με αληθινά πόδια). Είναι οι πρόγονοι των σπονδυλωτών που κατοικούν στη γη, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων μας.

Τα ψάρια με ακτίνες συνέχισαν να εξελίσσονται και να αναπτύσσουν νέα είδη και είναι πλέον τα πιο διαφορετικά και πολλά σπονδυλωτά στον Πλανήτη.

Μαζικά ψάρια Εξαφάνιση (Carboniferous και Permian Περίοδοι)

Η περίοδος Permian τελείωσε με το Γεγονός εξαφάνισης Permian-Triassic; η μεγαλύτερη μαζική εξαφάνιση στην ιστορία της Γης. Περίπου το 96% των θαλάσσιων ειδών εξαφανίστηκε εντελώς.

Ο Θριάμβος των Μπόνι (Μεποζωϊκή εποχή)

Ήταν οστά ψάρια που κατάφεραν να ανακάμψουν και να διαφοροποιηθούν μετά από αυτό το καταστροφικό συμβάν. Επίσης γνωστή ως εποχή των ερπετών, αυτή η εποχή ήταν διάσημη για την εξέλιξη των δεινοσαύρων.

Παράλληλα με την εξέλιξη των δεινοσαύρων, τα ψάρια συνέχισαν να εξελίσσονται. υπάρχουν πολλά απολιθώματα να δούμε από αυτήν την περίοδο.

Τα ψάρια συνεχίζουν να διαφοροποιούνται (Γενζωική εποχή)

Αυτό μας φέρνει στη σημερινή εποχή, η οποία εκτείνεται από 65 εκατομμύρια χρόνια πριν έως σήμερα.

Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, το Μεγαλόδων έχει έρθει και φύγει. Το Megalodon ήταν μεγαλύτεροέκδοση του μεγάλου λευκού καρχαρία. Τα απολιθωμένα αρχεία δείχνουν ότι αυτός ο γίγαντας έφτασε τα 67 πόδια και τρέφονταν με μεγάλες φάλαινες. Τα τρισδιάστατα μοντέλα των ψαριών υποδηλώνουν επίσης ότι είχε μεγαλύτερη δύναμη δαγκώματος από ένα T-rex.

Παρά τα τεράστια τέρατα σαν αυτό και τα πολλά είδη ψαριών που εξαφανίστηκαν, υπάρχουν τώρα περίπου 32.000 είδη ψαριών και αντιπροσωπεύουν πάνω από το ήμισυ όλων των ζωντανών σπονδυλωτών.

Έχουν προσαρμοστεί για να κατοικούν σε μεγάλες περιοχές υδάτων, από βάθη τόσο χαμηλά όσο 36.000 πόδια στο Deep Challenger, στο τροπικό δάσος του Αμαζονίου, όπου έχουν μάθει να προσαρμόζονται με τις συνεχώς μεταβαλλόμενες συνθήκες νερού.

Περίληψη

Τα ψάρια που γνωρίζουμε τώρα είναι το αποτέλεσμα χιλιάδων εξελικτικών αλλαγών σε εκατομμύρια χρόνια.

Ξεκινώντας χωρίς σπονδυλωτό και χωρίς σαγόνι, αυτά τα απίστευτα πλάσματα άλλαξαν και προσαρμόστηκαν για να γίνουν καλύτεροι θηρευτές και επιζώντες και να δημιουργήσουν χιλιάδες είδη ψαριών.

Ελπίζουμε ότι αυτό σας έδωσε μια αρχική εικόναστο πόσο συναρπαστική είναι η εξέλιξη των ψαριών. Από μικρά πλάσματα που μοιάζουν με σκουλήκια με τώρα σαγόνι ή οσφυϊκό οστά, μέχρι τη μεγάλη ποικιλία ψαριών που βλέπουμε τώρα στους ωκεανούς, τις λίμνες και τα ποτάμια μας.

Δεδομένου του αριθμού των εξαφανίσεων που συνέβησαν, είναι ένα θαύμα που υπάρχουν τόσα πολλά είδη ζωντανά σήμερα.