Abinieku evolūcijas 300 miljonu gadu vēsture

Šeit ir dīvaina lieta par abinieku evolūciju: Jūs to nevarētu zināt no maza un ātri samazinās varžu, krupju un salamandru populācija, kas šodien dzīvo, bet desmitiem miljonu gadu garumā vēlu Oglekļa un agri Permietis periodos abinieki bija dominējošie sauszemes dzīvnieki uz Zemes. Daži no šiem senajiem radījumiem ieguva krokodiliem līdzīgus izmērus, līdz 15 pēdu garumā (kas šodien varbūt nešķiet tik liels, bet bija pozitīvi milzīgs pirms 300 miljoniem gadu) un terorizēja mazākus dzīvniekus kā viņu purvaino virsotņu plēsējus ekosistēmas.

Pirms došanās tālāk, ir noderīgi noteikt, ko nozīmē vārds "abinieku". Abinieki no citiem mugurkaulniekiem atšķiras trīs galvenajos veidos: pirmkārt, jaundzimušie inkubatori dzīvo zem ūdens un elpo caur žaunām, kuras pēc tam pazūd, kad nepilngadīgais piedzīvo metamorfozi savā pieaugušajā, elpojot ar gaisu forma. Nepilngadīgie un pieaugušie var izskatīties ļoti atšķirīgi, tāpat kā kurkuļi un pilnīgi izaugušās vardes. Otrkārt, pieauguši abinieki dēj olas ūdenī, kas ievērojami ierobežo viņu mobilitāti, kolonizējot zemi. Treškārt, mūsdienu abinieku āda mēdz būt gļotaina, nevis rāpuļu zvīņaina, kas elpošanai ļauj papildus transportēt skābekli.

Kā tas bieži notiek evolūcijas vēsturē, nav iespējams precīzi noteikt precīzu brīdi, kad pirmais tetrapodi, četrkājainās zivis, kas pirms 400 miljoniem gadu izlēca no seklām jūrām un norāva gaisa spraugas ar primitīvām plaušām, pārvērtās par pirmajiem īstajiem abiniekiem. Faktiski vēl nesen bija modē aprakstīt šos tetrapodus kā abiniekus, līdz ekspertiem atklājās, ka lielākajai daļai tetrapodžu nav visu abinieku īpašību spektra. Piemēram, trīs nozīmīgas agrīnā oglekļa perioda ģintis -Eucritta, Crassigyrinus, un Greererpeton—Atkarībā no tā, kuras pazīmes tiek ņemtas vērā, var dažādi raksturot kā tetrapodus vai abiniekus.

Tikai vēlajā oglekļa periodā, apmēram pirms 310 līdz 300 miljoniem gadu, mēs varam ērti atsaukties uz pirmajiem īstajiem abiniekiem. Līdz tam laikam dažas ģintis bija sasniegušas samērā milzīgos izmērus - labs piemērs tam Eogyrinus ("rītausmas kurbulis"), tievs, krokodiliem līdzīgs radījums, kurš mēra 15 pēdas no galvas līdz astei. Interesanti, ka Eogyrinus bija zvīņains, nevis mitrs, pierādījumi, ka pirmajiem abiniekiem vajadzēja sevi pasargāt no dehidratācijas. Vēl viena vēlā oglekļa / agrīnā permiešu ģints, Eryops, bija daudz īsāks nekā Eogyrinus bet izturīgāk veidotas, ar masīvām, ar zobiem radzēm un stiprām kājām.

Šajā brīdī ir vērts atzīmēt diezgan satraucošu faktu par abinieku evolūciju: Mūsdienu abinieki, kas tehniski pazīstami kā “lissamphibians”, ir tikai attālināti saistīti ar šiem agrīnajiem monstriem. Tiek uzskatīts, ka Lissamphibians, kas ietver vardes, krupjus, salamandras, newt un retus sliekiem līdzīgus abiniekus, kurus sauc par "caecilians", parasts sencis, kurš dzīvoja Permijas vidējā vai agrīnā triasa periodos, un nav skaidrs, kādās attiecībās šim kopīgajam senčam varēja būt vēlu Oglekļa abiniekiem patīk Eryops un Eogyrinus. Iespējams, ka mūsdienu lissamphibians sazarojās no vēlajiem Carboniferous Amphibamus, bet ne visi piekrīt šai teorijai.

Parasti oglekļa un permijas periodu abiniekus var iedalīt divās nometnēs: mazās un dīvainā izskata (lepospondilās) un lielās un reptilās (temnospondilās). Lepospondiļi lielākoties bija ūdens vai pusvadītāji, un tiem, visticamāk, bija gļotainā āda, kas raksturīga mūsdienu abiniekiem. Daži no šiem radījumiem (piemēram, Ophiderpeton un Phlegethontia) atgādināja mazas čūskas; citi, piemēram Mikrobrachis, atgādināja salamandras, un daži vienkārši nebija klasificējami. Labs piemērs pēdējam ir Diplocaulus: Šim trīs pēdas garajam lepospondilālam bija milzīgs, bumeranga formas galvaskauss, kas, iespējams, darbojās kā zemūdens stūre.

Dinozauru entuziastiem temnospondilus vajadzētu vieglāk norīt. Šīs abinieki paredzēja klasisko rāpuļu ķermeņa plānu Mezozoja laikmets: gari stumbri, stīvas kājas, lielas galvas un dažos gadījumos zvīņaina āda, un daudzi no tiem (piemēram, Metoposaurus un Prionosuchus) atgādināja lielus krokodilus. Droši vien viskarstākais no temnospondyl abiniekiem bija iespaidīgi nosaukts Mastodonsaurus; nosaukums nozīmē "krūtsgalu zoba ķirzaka", un tam nav nekā kopīga ar ziloņu senču. Mastodonsaurus bija gandrīz komiski pārmērīgi liela galva, kas veidoja gandrīz trešdaļu no tās 20 pēdas garā ķermeņa.

Lielu Permas perioda daļu temnospondila abinieki bija galvenie plēsēji Zemes zemes masām. Tas viss mainījās līdz ar therapsids (zīdītājiem līdzīgiem rāpuļiem) Permas perioda beigās. Šie lielie, izveicīgie plēsēji pavērsa temnospondīlus atpakaļ purvos, kur lielākais no tiem lēnām izmira līdz gada sākumam. Triassic periods. Tomēr bija daži izkaisīti izdzīvojušie: Piemēram, 15 pēdu garš Koolasuchus plaukst Austrālijā vidējā krīta periodā, apmēram simts miljonu gadu pēc tam, kad tās ziemeļu puslodes temnospondila brālēni bija izmiruši.

Kā minēts iepriekš, mūsdienu abinieki (lissamphibians) atdalījās no kopīga senča, kas dzīvoja jebkur no Permijas vidusdaļas līdz agrīnajiem triasa periodiem. Tā kā šīs grupas attīstība ir nepārtrauktu pētījumu un debašu jautājums, vislabākais, ko mēs varam darīt, ir identificēt "agrākās" īstās vardes un salamandras ar brīdinājumu, ka turpmākie fosilie atklājumi var pat pagriezt pulksteni atpakaļ tālāk. Daži eksperti apgalvo, ka vēlu permietis Gerobatrachus, kas pazīstams arī kā frogamander, bija sencis šīm divām grupām, taču spriedums ir neviennozīmīgs.

Ciktāl tas attiecas uz aizvēsturiskām vardēm, labākais pašreizējais kandidāts ir Triadobatrachusjeb "trīskāršā varde", kas dzīvoja apmēram pirms 250 miljoniem gadu, agrā Triasa periodā. Triadobatrachus no modernām vardēm atšķīrās dažos nozīmīgos veidos: piemēram, tai bija aste, jo labāk neparasti liels skaits skriemeļu, un tas varētu tikai sabojāt pakaļējās kājas, nevis izmantot tās tāla attāluma veikšanai lec. Bet tā līdzība ar mūsdienu vardēm ir nekļūdīga. Agrākā zināmā īstā varde bija sīkā Vieraella sākuma Dienvidamerikā, kamēr tiek uzskatīts, ka pirmais īstais salamandrs ir bijis Karaurus, niecīga, gļotaina, liela galva abiniekā, kas dzīvoja Jura vidusdaļā Vidusāzijā.

Ironiski - ņemot vērā, ka tie attīstījās vairāk nekā pirms 300 miljoniem gadu un ir izdzīvojuši kopā ar dažādiem vaksācijas un samazināšanās mūsdienās - abinieki ir vieni no visvairāk apdraudētajiem radījumiem uz Zemes šodien. Pēdējās desmitgadēs varde, krupis un salamandru sugas ir sākušas izmiršanu, lai gan neviens precīzi nezina, kāpēc. Pie vainīgajiem var pieskaitīt piesārņojumu, globālo sasilšanu, mežu izciršanu, slimības vai šo un citu faktoru kombināciju. Ja pašreizējās tendences saglabājas, abinieki var būt pirmā galvenā mugurkaulnieku klasifikācija, kas pazūd no Zemes.