Zuerst Land Kreaturen hatte wilde Auftritte
Die ersten fischähnlichen Tiere aus dem Meer und auf dem Boden Winden waren ziemlich wild aussehen, schließt neue Forschungsergebnisse.
Cartoon-Darstellungen der ersten Tiere aus dem Meer auftauchen und gehen an Land oft zeigen eine einfache Fische mit Füssen, vom Wasser aufs land zu wagen. Aber Jennifer Clack, ein Paläontologe an der University of Cambridge, die Fossilien dieser ausgestorbenen Kreaturen für mehr als zwei Jahrzehnten studiert hat, sagt der frühesten Landwirbeltiere – auch bekannt als Tetrapoden — waren vielfältiger, als wir uns vorstellen konnten.
"Einige schauten wie Krokodile, einige sah aus wie kleine Eidechsen, einige wie Muränen und einigen schlangenähnlichen, waren", sagte klack. "sie besetzten allerlei Nischen und Lebensräume. Und sie variiert enorm groß – von ca. 10 cm [4 Zoll] lang, 5 Meter [16 Fuß]. "
Lange bevor Säugetiere, Vögel und Dinosaurier die Erde streiften, der erste Vierbeiner machten ihre ersten Schritte auf dem Boden, und schnell eine Vielzahl von terrestrischen Umgebungen bewohnt. Diese frühen Wirbeltiere waren sehr unterschiedlich in Größe und Form landen, sagte klack.
Um die anatomischen Veränderungen zu verstehen, die diese Vielfalt begleitet, Klack teamed oben mit zwei Biologen, die lebende Fische arbeiten — Charles Kimmel von der University of Oregon und Brian Sidlauskas des National Evolutionary Synthesis Center in North Carolina.
Die Forscher konzentrierten sich auf 35 frühen Tetrapoden, die zwischen 660 Millionen Jahren lebte. Als Proxy für den Körpergröße und Form untersuchte das Team die Dimensionen einer Reihe von Knochen in einer Region des Schädels bekannt als den Gaumen. Durch Rückverfolgung Veränderungen in der Länge und Breite der ineinandergreifenden Knochen in diesem Teil des Schädels hoffen die Forscher, eine besser abgestimmte Bild Skelett Evolution als Ganzes zu erhalten.
"Ich neige dazu, denken die genetischen Anweisungen für die Herstellung eines Skeletts kommen aus wie Sie einzelne Knochen zuerst machen, und dann, wie Sie diese Knochen als Verfeinerung, zusammenpassen", sagte Kimmel, ein Entwicklungsbiologe.
Wenn die Forscher die Veränderungen in Knochen Länge und Breite auf der Tetrapoden Stammbaum zugeordnet, entdeckten sie, dass nicht alle Knochen Größe mit der gleichen Rate oder in die gleiche Richtung geändert. Dieses Phänomen führen kann, bei der eine allgemeine Neugestaltung von einer Linie zur nächsten, sagte Sidlauskas.
"Manchmal eine Änderung der Größe indirekte Folgen für die Form des Tieres haben kann", sagte Sidlauskas. "Wenn verschiedene Teile des Körpers eines Tieres Größe mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten über evolutionäre Zeit ändern, können die Änderungen der Körperform von einer Spezies zur anderen erzeugen."
Darüber hinaus stehen einige Änderungen im Einklang mit einer evolutionären Marotte, bekannt als Paedomorphosis, in denen Arten im Erwachsenenalter Jugendlichen Dimensionen behalten, die ihre Vorfahren als Jugendliche hatte.
"Paedomorphosis ist definitiv da — die Nachfahren einiger Gruppen behalten die Proportionen, die ihre Jungtiere in der Vergangenheit hatten", sagte klack.
Diese Ergebnisse nicht nur helfen, erklären, warum die frühen Tetrapoden so vielfältig in Form und Größe, waren aber auch Aufschluss über ein wichtiges Kapitel in der Evolution des Lebens auf dem Land – der Übergang von Fischen, Amphibien.
"Eines der großen Themen im Moment ist: Woher kamen moderne Amphibien?" Klack, sagte. "Eine der Hypothesen ist, dass sie durch Paedomorphosis und Miniaturisierung von frühen Tetrapoden entwickelt haben." Diese Studie verleiht Gewicht dieser Idee."
Die Ergebnisse des Teams werden in der 16 Juli Online-Ausgabe des Journal of Anatomybeschrieben.
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