Zivju evolūcija: dzīvības mugurkauls, kā mēs to zinām

Zivju evolūcija var neizklausīties kāinteresanti jums kā cilvēces evolūcija vai dinozauru evolūcija, līdz saproti, ka, ja nebūtu zivju evolūcijas, dinozauri un cilvēce nekad nebūtu pastāvējuši.

Zivis bija pirmie mugurkaulnieki uz planētas un nodrošināja miljoniem sugu un miljoniem gadu ilgas evolūcijas pamatformu un ķermeni.

Gadu gaitā viņi ir pielāgojušies neskaitāmam laikam, pārdzīvojot masveida izmiršanu un lielas izmaiņas klimatā un zemes struktūrā.

Šajā rakstā tiks aplūkots, kā zivis ir attīstījušās visos dažādajos laika periodos, sākot ar Kambrijas periodu (pirms 490–540 miljoniem gadu).

Iegult kodu

<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>

Pirmās zivis (C.ambrian periods)

Tiek uzskatīts, ka Kambrijas sprādziens pārstāvvissvarīgākais evolūcijas notikums Zemes dzīves vēsturē. Šis “sprādziens” notika miljoniem gadu, sākot apmēram pirms 542 miljoniem gadu.

Tas ir tik svarīgi tiem, kas studē paleontoloģiju, un konkrētākpaleoihtioloģija(pirmsvēsturisku zivju izpēte), jo šajā periodā parādījās visi galvenie dzīvnieku ķermeņa plāni. Kambrijas periods mums deva pirmās fosilijas, kuri ir joprojām tiek atrasts un šodien mācījos.

Agrīnās ‘zivis’ neizskatās pēc mūsdienās pazīstamajām zivīm. Viņiem vēl nebija ne žokļu, ne skriemeļu. Šīs zivis ir pazīstamas kā Agnata, kas nozīmē zivis bez žokļiem, tomēr viņiem joprojām bija mutes un viņi varēja ēst.

Daudzi bija mazi tārpiem līdzīgi radījumi; citi attīstīja kaulainās bruņu plāksnes, lai sevi pasargātu.

Kembrija vēlīnā periodā parādījās zušiem līdzīgas bezzobu zivis, piemēram, Conodonts, kā arī citas mazās bruņu zivis, kas pazīstamas kā Ostracoderms.

Konodonti svārstījās no 1 cm līdz 40cm garumā, viņiem bija lielas acis, spuras, v veida muskuļi un notohords (elastīgs stienis, līdzīgs skrimšļiem, kas iet cauri ķermenim, kas nodrošināja atbalstu).

Visu 100 miljonu pastāvēšanas gadu laikāno Ostracoderms bija apmēram 600 sugas. Parasti tie bija mazāk nekā 12 collas gari. Atšķirībā no iepriekšējām zivīm, viņi bija izstrādājuši žaunu izmantošanu vienīgi elpošanai. Agrāk ‘zivis’ izmantoja žaunas gan elpošanai, gan barošanai.

Lielākā daļa zivju bez žokļa tagad ir izmirušas, jo tās nespēj pielāgoties jauniem apstākļiem, tomēr ir dažas, kas joprojām pastāv Cyclostomata ģimenē (hagfish un nēģi).

Nēģi mums labi norāda, kādas būtu bijušās senās, pirms žokļa iegūtas zivis.

Mugurkaulnieku evolūcija

Tiek uzskatīts, ka zivis ir pirmie mugurkaulnieki uz planētas. Mugurkaula attīstība bija izšķiroša zīdītājiem, zivīm, putniem, rāpuļiem un abiniekiem.

Tas bija vispārpieņemts šī liecība par pirmo mugurkaulu bija aptuveni pirms 500 miljoniem gadu, Ordovičas periodā.

Bet kā tieši attīstījās mugurkaulnieks?

Kembrija periodā pirms aptuveni 530 miljoniem gadu parādījās pirmās zivīm līdzīgās radības (kuras paleontologi noteikti neatzina par īstām zivīm).

Pikaia, kas izskatījās vairāk kā tārps nekā zivs, iespējams, ir agrākais zivju sencis.

Tas bija primitīvs hrodāts (dzīvnieks, kuram vismaz vienā dzīves periodā piemīt notohords), kas peldēja kā zutis.

Pikaia bija četri būtiskas sastāvdaļas, kas varētu attīstītiesīsta zivs; galva (acīmredzama galva, atdalīta no astes), divpusēja simetrija (tāda pati forma abās ķermeņa pusēs), v veida muskuļi un nervu aukla, kas iet pa ķermeņa garumu.

Auklu neaizsargāja kauls vai caurule, tāpēc Pikaia tehniski bija ‘akordāts’, nevis mugurkaulnieks, taču tas tomēr lika pamatus nākamajiem mugurkaulniekiem.

Daži eksperti uzskata the Haikouichthys, vaiMylokunmingia, lai būtu agrākās īstās zivis; tomēr tas tiek apstrīdēts, jo trūkst galīgā fosilā ieraksta.

Iespējams, ka ir bijušas citas zivīm līdzīgas radības, kas bijušas pirms šīm “pirmajām zivīm”, tomēr agrākas fosilijas atliekas nav atrastas.

Pirmās žokļa pazīmes (ordoviča periods)

Bez šaubām, pēc Ordoviča perioda, mugurkaulnieks bija labi un patiesi izveidojies un bija daudzās zivīs. Zivis arī dažādojās pēc formas, garuma un lieluma. Tomēr zivīm joprojām nebija izveidojušies žokļi.

Zivīm trūka apakšžokļa.Tāpēc viņi nevarēja patērēt lielu laupījumu. Tā vietā viņi, visticamāk, būtu barojušies, no jūras dibena caur muti iesūcot ūdeni un gružus un caur žaunām atbrīvojot atkritumus un ūdeni.

Daudzām bezžokļa zivīm bija arī otra īpašība - tām ir kaulainas bruņu plāksnes. Šo zivju piemēri ir Astraspis un Arandaspis. Būtībā tie izskatījās kā milzu 6 collu kurkuļi. Viņiem nebija spuras un vāja mobilitāte.

Šīs sugas tālāk attīstījās Silūra laikāperiodu, lai būtu dakšveida aste, kas viņiem deva lielāku manevrēšanas spēju. Viņi dažādojās visā devona periodā, bet līdz Permas perioda beigām bija izmiruši.

Visticamāk, ka pirmās žokļa zivis attīstījās vēlīnā ordoviča / agrīnā Silūra periodā.

Žoklis tālāk attīstījies (Silūra periods)

Ordoviča beigās un Silūra perioda sākumā Zeme piedzīvoja kolosālu izmiršanu - otro lielāko izmiršanas notikumu laikā, iznīcinot 70% sugu.

Pirms šī perioda visas zivis bija bez žokļiem, šajā periodā tika konstatētas pirmās žokļa pazīmes.

Žokļi pirmo reizi reģistrēti Silūra periodā, kur fosilajos ierakstos tika atrastas divas zivju grupas: Placoderms un Acanthodii.

The Placoderms attīstījās no Ostracoderms un Acanthodii bija dzeloņains haizivs kā zivis.

Tiek uzskatīts, ka viņu žokļi ir attīstījušies no priekšējām rīkles arkām (žaunu arkām). Tika arī domāts, ka žokļi ir izstrādāti, lai palīdzētu elpot, nevis ēst.

Laika gaitā žokļi kļuva sarežģītāki un sarežģītāki.

Skrimšļzivis (Chondrichthyes) un kaulainas zivis (Osteichthyes) attīstījās arī Silūra beigu periodā.

Gan skrimšļu, gan kaulu zivju ieviešana jūrā izraisīja milzīgu dažādošanu, un ūdeņus sāka pārņemt daudz dažādu formu un izmēru zivis.

Zivju vecums (Devonijas periods)

Devona periodā (pazīstams arī kāzivju vecums ’) sāka attīstīties un attīstīties milzīgas zivju šķirnes.

Placoderms šajā periodā dominēja ūdeņos;tomēr Chondrichthyes (ieskaitot haizivis un stari) bija veiklāki un apsteidza viņus. Tāpēc šī perioda beigās Ostracoderms un Placoderms bija izmiruši.

Osteichthyes (zivis ar kaulainiem skeletiem) attīstījās divās grupās - ar spuru spurainām zivīm (Actinopterygii) un daivām spurainām sugām (Sarcopterygii).

No daivām spurainām zivīm attīstījās tetrapodi (mugurkaulnieki ar īstām kājām); viņi ir senči mugurkaulniekiem, kas dzīvo zemē, ieskaitot mūs, cilvēkus.

Staru spurainās zivis turpināja attīstīties un attīstīja jaunas sugas, un tagad tās ir visdažādākie un daudzie mugurkaulnieki uz planētas.

Masveida zivis Izzušana (Karbona un perma periodi)

Permas periods beidzās ar Permas-Triasas izmiršanas notikums; lielākais masu izmiršanas gadījums Zemes vēsturē. Aptuveni 96% jūras sugu tika pilnībā iznīcinātas.

Kaulaino zivju triumfs (Mezozoja laikmets)

Pēc šī katastrofiskā notikuma kaulainās zivis spēja atgūties un dažādoties. Šis laikmets, kas pazīstams arī kā rāpuļu laikmets, bija slavens ar dinozauru evolūciju.

Paralēli dinozauru evolūcijai turpināja attīstīties arī zivis; tur ir daudz fosiliju jāskatās no šī perioda.

Zivis turpina dažādoties (C.enozoja laikmets)

Tas mūs noved pie mūsdienu laikmeta, kas ilgst no 65 miljoniem gadu līdz mūsdienām.

Šajā laikā Megalodons ir atnācis un aizgājis; Megalodons bija lielāksbaltās haizivs versija. Izrakteņu dati liecina, ka šis milzis sasniedza 67 pēdu garumu un barojās ar lieliem vaļiem. Arī zivju 3D modeļi liecina, ka tai bija lielāks koduma spēks nekā T-rex.

Neskatoties uz šādiem milzīgiem monstriem un daudzām izmirušām zivju sugām, tagad ir apmēram 32 000 zivju sugu, un tās pārstāv vairāk nekā pusi no visiem dzīvajiem mugurkaulniekiem.

Viņi ir pielāgojušies, lai apdzīvotu plašu ūdeņu klāstu, sākot no dziļumiem līdz pat 36 000 pēdām Challenger Deep līdz pat Amazones lietus mežam, kur viņi ir iemācījušies pielāgoties pastāvīgi mainīgajiem ūdens apstākļiem.

Kopsavilkums

Zivis, kuras mēs tagad zinām, ir tūkstošiem gadu laikā notikušu evolūcijas izmaiņu rezultāts.

Sākot bez mugurkaulniekiem un bez žokļa, šīs neticamās radības mainījās un pielāgojās, lai kļūtu par labākiem plēsējiem un izdzīvojušajiem un radītu tūkstošiem zivju sugu.

Mēs ceram, ka tas jums ir devis sākotnēju ieskatupar to, cik aizraujoša ir zivju evolūcija. Sākot ar maziem tārpiem līdzīgiem radījumiem ar žokli vai muguras kauliem, līdz pat daudzajām zivīm, kuras mēs tagad redzam okeānos, ezeros un upēs.

Ņemot vērā notikušo izmiršanas apjomu, ir brīnums, ka mūsdienās ir tik daudz dzīvu sugu.