Wróciłem ᕦ(òóˇ)ᕤ Spośród…

Wróciłem ᕦ(òóˇ)ᕤ

Spośród wszystkich kopalnych stworzeń większość ludzi to właśnie prehistoryczne ryby uważa za najbardziej fascynujące. No dobrze, żartuję, generalnie tak nie jest. Ryby co prawda raczej nie mają szans z dinozaurami w konkursie popularności, jednak spróbuję pokazać, że także zasługują na chwilę uwagi. W przebiegu swojej ewolucyjnej historii stworzenia te przyjmowały wiele zadziwiających form i naprawdę nie ograniczają się tylko do megalodona. Jednak, jak to zwykle bywa, musimy cofnąć się niemal do początku.

509 mln lat temu, w środkowym kambrze, pomiędzy trylobitami żyła Pikaia gracilens. Stworzenie to nie miało nawet 5 cm długości, jednak dzisiaj wiemy, żę jest niezwykle ważne w historii ewolucji. Wykazuje wiele cech strunowców, takich jak na przykład coś, co można już nazwać głową (lub protogłową), czy symetryczne, bocznie spłaszczone ciało. Przez wiele lat pikaia była uważana za pierwszego (lub jednego z pierwszych) strunowca i tak często nadal jest opisywana w szkolnych podręcznikach. Dziś wiemy jednak, że stanowiła raczej pozostałość po jeszcze starszych formach strunowców lub była boczną gałęzią na drzewie życia. Z tych samych osadów, w których odkryto skamieniałości pikai, znamy bardziej zaawansowaną Metaspriggina walcotti, która to posiadała już zalążkową formę łuków skrzelowych (tak zazwyczaj są interpretowane te struktury).

Pikaia gracilens, autor: Nobu Tamura

W Chinach odnaleziono dwa gatunki starsze od wspomnianych o około 15 mln lat: Haikouichthys ercaicunensis i Myllokunmingia fengjiaoa. Oba te stworzenia przejawiają bardziej zaawansowane cechy niż te występujące u pikai, co jest kolejnym dowodem na to, że ta ostatnia nie jest bezpośrednim przodkiem dzisiejszych strunowców (a tym samym kręgowców). Zarówno Haikouichthys, jak i Myllokunmingia posiadały już wyraźną głowę, najprawdopodobniej z chrzęstną czaszką/protoczaszką, i skrzela. Oba te gatunki są często nazywane protorybami. To nie jedyne zwierzęta o podobnej budowie ciała, jednak te trzy są najważniejsze (i najsłynniejsze).

W podobnym czasie żył Yunnanozoon lividum, który do niedawna był uważany za najstarszego strunowca, jednak dzisiaj coraz częściej przypisuje się go do półstrunowców (do dziś z tej grupy dotrwały jelitodyszne oraz pióroskrzelne). Półstrunowce, oprócz wielu cech wspólnych ze strunowcami, posiadają też szereg podobieństw do szkarłupni. Potencjalnie najstarszym strunowcem może być niejaki Cathaymyrus, jednak, jak to często bywa w paleontologii, zdania w tej kwestii są podzielone. Warto dodać, że możliwe, iż same strunowce pochodzą od stworzeń przypominających dzisiejsze osłonice. Same osłonice prowadzą osiadły tryb życia, jednak ich larwy są zdolne do aktywnego ruchu.

osłonica Polycarpa aurata, zdjęcie pochodzi z Wikipedii, a jego autorem jest Nick Hobgood

Pokrótce wspomnę jeszcze o konodontach. Konodonty to niewielkie zęby, które od wielu lat znajduje się w różnych miejscach na świecie. Długo stanowiły zagadkę, jednak dziś dysponujemy już odciskami całych zwierząt. Właściciele konodontów zostali nazwani konodontami (Conodonta), tak dla ułatwienia ( ͡º ͜ʖ͡º) Były to niewielkie prymitywne kręgowce (chociaż tu klasyfikacja ulegała zmianie na przestrzeni lat), które pojawiły się w późnym kambrze i przetrwały aż do wymierania triasowego. Ciekawe jest to, że zęby konodontów tak naprawdę wcale nie były zębami, a ich właściciele nawet nie posiadali szczęk. Te pseudozęby stanowiły element chwytny aparatu gębowego (i często sięgały aż do gardła), co może kojarzyć się z dzisiejszymi minogami. Były znacznie zróżnicowane, zarówno u poszczególnych osobników, jak i między gatunkami. Niektóre z nich były niezwykle ostre – ich krawędź tnąca była kilkunastokrotnie (a czasem i bardziej) cieńsza od średnicy ludzkiego włosa. Aparaty gębowe konodontów działały w płaszczyźnie poziomej, a nie jak to jesteśmy przyzwyczajeni dzisiaj w osi góra-dół. W 2009 r. Henryk Szaniawski opublikował pracę, w której dopatrzył się w aparatach gębowych niektórych ordowickich konodontów pewnych cech charakterystycznych dla jadowitych zwierząt. To czyni je pierwszymi (znanymi) jadowitymi zwierzętami na świecie.

konodonty, autorka: Ceri Thomas/Nix Draws Stuff

Stworzenia, które zwyczajowo nazywamy rybami, są tak naprawdę kilkoma różnymi grupami kręgowców o różnym stopniu pokrewieństwa. Dzisiejsze bezżuchwowce są reprezentowane przez minogi i śluzice, jednak w przeszłości ich liczną grupę formalnie stanowiły także ostrakodermy. Takson ostrakodermów dziś został unieważniony, chociaż czasem jeszcze jest używany nieformalnie (bo każdy zainteresowany wie, o co chodzi). Zaliczano do niego kilka nie zawsze blisko spokrewnionych ze sobą grup: były to zwierzęta nie posiadające szczęk, które przednią część ciała miały zakutą w twardy pancerz oraz już nie tak osłonięty ruchomy ogon. Tego typu stworzenia dożyły końca dewonu, czyli wymarły około 360 mln lat temu. Przy okazji ciekawostka: sam dewon jest często nazywane okresem panowania ryb, gdyż przejawiały one wtedy niezwykłe bogactwo form.

Pierwszą grupą tradycyjnie zaliczaną do ostrakodermów były cefalaspidokształtne (Cephalaspidomorphi). Te z kolei składają się z trzech klas. Pierwszą jest Galeaspida. Ryby te pojawiły się w sylurze i wymarły w środkowym dewonie. Charakterystyczny dla nich był otwór na grzbietowej części pancerza głowy, który to połączony był z gardłem i dalej ze skrzelami. Miały też tylko jedną płetwę – ogonową. Otwór gębowy (jeszcze bez szczęk) znajdował się po brzusznej stronie – takie jego umieszczenie oraz kształt ciała galespidiów sugerują przydenny tryb życia. Były to też ryby z największą znaną nam liczbą skrzeli – niektóre gatunki miały ponad 40 otworów skrzelowych.

Lungmenshanaspis kiangyouensis – niektóre galespidy miały ciekawy kształt pancerza, autor: Stanton Fink

Trochę młodsze są kostnopancerne (Osteostraci). Zwierzęta to osiągnęły spory sukces i dotrwały do końca dewonu. Były całkiem dobrymi pływakami, posiadały już płetwy piersiowe i płetwę grzbietową oraz ogonową oczywiście. Największe gatunki z tego kladu osiągały metr długości, jednak większość z nich była cztery razy mniejsza (a niektóre nie przekraczały 5 cm). U części okazów pancerz był tak dobrze zachowany, że zawierał ślady po nerwach (i innych tkankach miękkich). Dzięki temu wiadomo, że zwierzęta te miały na głowie narządy wykrywające wibracje.

Blisko z nimi spokrewnione były stworzenia z kladu Pituriaspida. Żyły około 390 mln lat temu i znane są tylko z jednego australijskiego stanowiska (stąd ten wąski zakres czasu występowania). Do tej grupy należą tylko dwa gatunki: Pituriaspis doylei i Neeyambaspis enigmatica. Wyglądem przypominały swoich kostnopancernych kuzynów, jednak ich pancerz miał trójkątny kształt i długi szpikulec na przodzie.

kostnopancerny Ateleaspis tessellata, autor: Nobu Tamura

Jeszcze kilka grup wodnych kręgowców było tradycyjnie zaliczanych do ostrakodermów. Dziś już wiemy, że zwierzęta te nie są ze sobą blisko spokrewnione. Wszystkie były niewielkimi rybami, które pojawiły się u schyłku okresu kambryjskiego i dotrwały do końca dewonu. Ich klasyfikacja była problematyczna i zmieniała się jak w kalejdoskopie; dziś uważane są za bliskich krewnych żuchwowców (czyli ryb chrzęstno- i kostnoszkieletowych, płazów, gadów, ptaków i ssaków).

Kolejną grupą są anaspidy (Anaspida), które swój rozkwit przeżywały w sylurze i wymarły na początku dewonu. Co ciekawe, nie były one zakute w kostny pancerz, podobnie jak telodonty (Thelodonti). Te drugie z kolei dotrwały do końca dewonu i, w odróżnieniu od innych ostrakodermów, nie prowadziły wyłącznie przydennego trybu życia – zajmowały wiele nisz (w tym rafy koralowe) oraz występowały tak w wodach słodkich, jak i słonych (chociaż raczej w płytkich przybrzeżnych akwenach). Pozbycie się pancerza sprawiło, że zwierzak był lżejszy i szybszy, co z kolei ułatwiało podboje nowych środowisk, a także łapanie zdobyczy oraz ucieczkę przed drapieżnikami. Wszystkie zwierzęta wspomniane w tym akapicie były raczej niewielkie i zazwyczaj osiągały długość kilkudziesięciu centymetrów.

Pteraspis stensioei, autor: Nobu Tamura

Plakodermy są znacznie bardziej medialnymi zwierzętami – często występują w filmach dokumentalnych. Te pancerne ryby pojawiły się pod koniec syluru i rozkwitły w dewonie (i tradycyjnie już wymarły pod koniec tego okresu). Miały chrzęstny szkielet oraz kostny pancerz na głowie i przedniej części tułowia. Na skamieniałych pancerzach czasem widnieją ślady po zębach drapieżników, więc przynajmniej jedna z jego funkcji wydaje się oczywista: ochronna. Płetwy piersiowe, brzuszne i grzbietowa plakoderm były już dobrze rozwinięte i zróżnicowane. Jednak najważniejszą adaptacją tych ryb były szczęki, w pełni funkcjonalnie i nierzadko mocne.

Plakodermy osiągnęły duży sukces ewolucyjny oraz przyjmowały wiele kształtów, rozmiarów i strategii przetrwania. Można pośród nich spotkać niewielkie formy żyjące przy dnie morskim, jak i pełnoprawnych pływaków pokaźnych rozmiarów (niektóre gatunki rodzaju Titanichthys osiągały 8 m długości, możliwe, że więcej). Największą gwiazdą wśród ryb pancernych był żyjący pod koniec okresu dewońskiego Dunkleosteus. Ten sześciometrowy mięsożerca był pierwszym kręgowcem, którego można nazwać superdrapieżnikiem. Jego charakterystyczne “zęby” były tak naprawdę zaostrzonymi płytami kostnymi, wchodzącymi w skład pancerza. Ślady po tym potworze były znajdowane w wielu miejscach na świecie, także w Górach Świętokrzyskich.

Dunkleosteus, autor: James ST. John

Pozycja plakodermów na drzewie życia nie jest pewna. Zazwyczaj są uważane za bliskich krewnych ryb chrzęstno- i kostnoszkieletowych, jednak kilka świeżych odkryć temu przeczy. Możliwe, że są taksonem parafiletycznym (tzn. taki, który obejmuje tylko część potomków danego przodka) lub po prostu nie wszystkie skamieniałości, które uważamy za plakodermy, były faktycznie plakodermami. Dużo namieszał tu opisany kilka lat temu chiński Entelognathus primordialis; ta niewielka ryba (+/-20 cm) miała już szczęki zbudowane jak u ryb kostnych (a tym samym jak u tetrapodów, w tym ludzi). Wspiera to hipotezę mówiącą, że kostnoszkieletowe pochodziły od ryb pancernych. Plakodermy (a przynajmniej niektóre z nich) były także pierwszymi znanymi kręgowcami żyworodnymi: u skamieniałych okazów Austroptyctodus gardineri oraz Materpiscis attenboroughi znaleziono embriony w ciałach samic, a w tym drugim przypadku ostał się nawet ślad po pępowinie.

Materpiscis attenboroughi, słynna skamieniałość samicy z embrionem, zdjecie pochodzi z nature.com

W sylurze pojawiły się fałdopłetwe lub akantody (Acanthodii) – i tu niespodzianka, bo przetrwały aż do wymierania permskiego. Czasem nazywane są kolczastymi rekinami (kalka z angielskiego: spiny sharks), a same fałdopłetwe nie mają za wiele wspólnego z samymi rekinami. Prawdopodobnie, gdyż (niespodzianka!) ich systematyka jest niepewna: są albo krewnymi ryb chrzęstnoszkieletowych, albo ich przodkami, albo przodkami zarówno chrzęstno-, jak i kostnoszkieletowych. Akantody przejawiają cechy obu tych grup, chociaż raczej ich prymitywnych przedstawicieli. Gatunek Doliodus problematicus (nazwa gatunkowa wyjątkowo akuratna ;)) na przykład wykazują cechy pośrednie między fałdopłetwymi i rekinami (a szerzej chrzęstnoszkieletowymi), co potwierdza pochodzenie ryb chrzęstnych od fałdopłetwych. Acanthodii miały ciekawą budowę płetw, przynajmniej jeśli porównamy ją z dzisiejszymi rybami. Wszystkie płetwy, z wyjątkiem ogonowej, były rozpięte na dość sztywnych kolcach, co często jest interpretowane jako sposób na obronę przed dużymi drapieżnikami.

Climatius reticulatus, autor: Nobu Tamura

Obecnie najliczniejszymi rybami są kostnoszkieletowe (Osteichthyes). Najstarszym przedstawicielem tej grupy, co do którego mamy pewność, że był rybą kostną, jest liczący sobie 419 mln lat Guiyu oneiros. Same kostnoszkieletowe zaczęły się rozwijać i pod koniec dewonu były już całkiem zróżnicowane. Po wymieraniu dewońskim (i później permskim) większość ich konkurencji została zmieciona z powierzchni Ziemi i same ryby kostne rozwinęły skrzydła (a właściwie płetwy).

Dzielą się na promieniopłetwe (Actinopterygii) i mięśniopłetwe (Sarcopterygii). Te pierwsze na początku były związane z wodami słodkimi, jednak z biegiem czasu coraz więcej z nich przystosowywało się do wody morskiej. W mezozoiku większość z nich żyła już w oceanach. Dzisiaj w większości zbiorników wodnych (zarówno słodkich, jak i słonych) promieniopłetwe są najliczniejszymi kręgowcami. Ciekawa jest też tendencja w ewolucji tych ryb: z biegiem czasu coraz mocniej potrafiły wysuwać swoje szczęki. W paleozoiku potrafiły (średnio) wysunąć szczęki na odległość około 1% długości ciała, w mezozoiku były to 2%, a dziś to ponad 3%. Niżej wklejam filmik z żyjącym dzisiaj rekordzistą – Epibulus insidiator – należącym do wargaczowatych, który potrafi wysunąć szczęki na około 21% długości ciała. Wspomniany wyżej Guiyu oneiros najprawdopodobniej należał już do Sarcopterygii, co znaczy, że mięśnio- i promieniopłetwe rozdzieliły się przynajmniej 419 mln lat temu.

rekordowe szczęki Epibulus insidiator

Najbardziej zróżnicowaną grupą ryb są z kolei mieśniopłetwe (Sarcopterygii). Dzisiaj są już nieliczne, a jednocześnie najliczniejsze, co wyjaśnię za chwilę. Najbardziej charakterystyczną cechą, którą wykształciły, są płetwy połączone z ciałem pojedynczą kością. Jest to całkiem rewolucyjne rozwiązanie, które miało wpływ na kolonizację lądów przez kręgowce – wszystkie czworonogi odziedziczyły taką budowę kończyn. Tetrapody (czworonogi – płazy, gady, ssaki i ptaki) są zaliczane do ryb mięśniopłetwych, przez co jest to nader liczna i zróżnicowana grupa, pomimo tego, że dziś rybie ryby trzonopłetwe są rzadkie i reprezentowane tylko przez kilka gatunków. I tak, oznacza to, że człowiek też jest rybą.

Guiyu oneiros, autor: Nobu Tamura

Najbliższymi obecnie żyjącymi krewnymi tetrapodów są ryby dwudyszne. Dwudyszne są mieśniopłetwymi, które potrafią oddychać zarówno pod wodą, jak i powietrzem atmosferycznym przy pomocy pęcherza pławnego (który przekształcił się u nich w rodzaj płuca). Według licznych hipotez był to kolejny krok kręgowców do podboju lądów. Niektóre dwudyszne są w stanie zapaść w hibernację; gdy wysycha zbiornik wodny, w którym żyją (a inne są za daleko, by ryby mogły do nich podpełznąć), zakopują się w norach, oblekają się kokonem ze śluzu i hibernują w oczekiwaniu na porę deszczową. Przydatna umiejętność, zwłaszcza że żyją m.in. w Australii i Afryce. Nory pozostawione przez dwudyszne znane są już z permu (same dwudyszne pojawiły się przynajmniej w dewonie).

Celakantokształtne to mięśniopłetwe, które nie są ani dwudysznymi, ani tym bardziej czworonogami. Pod tą tajemniczą nazwą kryje się wiele gatunków kopalnych i dwa żyjące dzisiaj – latimerie. Latimeria to najsłynniejsza żywa skamieniałość. Ryby z linii prowadzącej do niej zniknęły z zapisu kopalnego 66 mln lat temu. Sensacją było złowienie osobnika u wybrzeży Afryki w roku 1938. Często niesłusznie latimeria jest uważana za zwierzę, które nie zmieniło się od milionów lat (a nawet za ten sam gatunek, który współistniał z ostatnimi dinozaurami). W rzeczywistości dzisiejsze latimerie jedynie przypominają swoich wymarłych krewnych. Nazwanie jej żywą skamieniałością oznacza, że ma ona kilka cech, które już nie występują pośród innych stworzeń, a które były obecne u kopalnych zwierząt. Obecnie ryby te żyją u wybrzeży południowej i południowowschodniej Afryki oraz Indonezji i są zagrożone wymarciem (są jednymi z najrzadszych kręgowców na Ziemi). Największe osobniki dorastają do 2 m długości i mogą żyć ponad sto lat.

latimeria, autor: Laurent Ballesta

Ryby przebyły długą drogę i osiągnęły spory ewolucyjny sukces. Przyjmują (i przyjmowały) wiele ciekawych form i uważam, że zasługują na trochę więcej uwagi, niż dane im jest na co dzień. Przynajmniej w tym popularnonaukowym obszarze.

Niedługo pojawią się także dwa inne wpisy dotyczące ryb, chociaż będą krótsze niż ten 😉 Założyłem sobie, że pomiędzy dinozaurami i mamutami będę przemycał także te mniej popularne wymarłe stworzenia. One również zasługują na trochę uwagi.

Źródła, na których się opierałem są na moim blogu. Jakby się komuś chciało, to zapraszam do wykopania znaleziska. Będzie mi miło (。◕‿‿◕。)

Chciałbym podziękować @Tiszka która sprawiła, że ten tekst stał się czytelny.

Rysunek na dole przedstawia Dunkleosteus, autor: Aaron John Gregory

blog
fb

#paleoart #paleontologiaboners #paleontologia #ewolucja #biologia #ciekawostki #nauka #gruparatowaniapoziomu

Comments are closed.