Автор Тема: Рибите – еволюция  (Прочетено 24579 Пъти)

0 Потребители и 1 Гост преглеждат тази тема.

Неактивен Boby_

  • Цихлидиот
  • Aquaportal мениджър
  • *****
  • Публикации: 3 635
  • Нас. място: София
  • Пол: Мъж
    • Моите аквариуми - описание, снимки и история.
Рибите – еволюция
« : понеделник, 09 март 2009 г., 15:59 ч. »
Рибите – еволюция


Еволюцията


Рибите са изключително разнообразна група, съставена от три класа, които имат важна роля както в съвременната екология, така и в еволюционната история. Рибите са също така и много успешни – наброяват много видове и са развили голямо разнообразие от адаптации. Срещат се в почти всички водни хабитати на планетата. Освен това те са първите гръбначни и дават основа за възникването на всички сухоземни гръбначни (четириногите). Рибите са сложна и разнообразна група с дълга еволюционна история.

За да разберем мястото им едновременно като преходна и съвременна група организми, трябва да разгледаме времето, по което те са възникнали и еволюирали. Рибите са първите истински гръбначни – открит е фосил на бронирана безчелюстна риба, датиращ от късния камбрий с възраст над 500 милиона години.


Геоложките периоди


Рибите претърпяват основната си еволюция по време на два периода - преди около петстотин милиона години и преди триста и петдесет милиона години. Тези два периода са известни като силур и девон. В средата на силур безчелюстните риби достигат голямо разнообразие, но чак по време на девон рибите достигат истински разцвет. Периодът девон често е наричан “ерата на рибите”. Към края му от един специфичен тип риби се появяват първите четириноги (гръначни, които развиват истински крайници, с които могат да ходят по сушата). През силур и девон рибите се специализирали изключително за обитаване на водна среда, а тези, които започнали да излизат на сушата, формирали групата на земноводните.

Рибите в никой случай не са само междинно звено в еволюцията на земноводните. Те са господари на средата си, водата. Имат много форми, способни са да се хранят с огромно разнообразие от храни и населяват почти всеки воден басейн на Земята. Всъщност рибите са най-многобройните гръбначни със своите над 24 000 вида, съществуващи днес. Като се вземе предвид, че следващите по брой гръбначни са птиците със своите около 8 600 вида, става ясно колко успешно са еволюирали рибите.


Ранна безчелюстна риба



Първите риби, а всъщност и първите гръбначни, са били от клас Agantha. Те не са имали челюсти, а само кръгъл отвор на устата, който е можел да се използва за засмукване или хранене чрез филтрация на водата. Такъв тип уста за засмукване или остъргване имат днешните миксини и миноги. Много от безчелюстните риби притежавали здрава броня, която да ги предпазва от врагове. Една група такива риби били остакодермите – те се появили в началото на силур, имали широки плоски глави, понякога увенчани с гребени и шипове, и се хранели с остатъци, които намирали в тинята. С изкючение на миксините и миногите днес безчелюстните риби са изчезнали.


Остакодерми


От тези хранещи се на дъното безчелюстни риби води началото си еволюцията на същинските риби. Челюстите са еволюирали само веднъж в историята на еволюцията, за разлика например от очите, които са се появили паралелно при различни видове. Челюстите са възникнали от костни дъги, намиращи се в процепите на хрилете. Смята се, че при рибите от клас Agantha тези дъги за пръв път са се сраснали с черепа. Горната част от основата на хрилете станала горна челюст, а долната част – долна челюст. Развитието на ембрионите, също както и най-простите риби и акулите показват, че разположението на хрилните дъги съвпада с челюстите.


Развитие на челюстта от хрилни дъги


Освен, че костните челюсти за пръв път възникват точно при рибите, при тях се срещат и едни от най-сложните. Човешката глава има само една подвижна кост (долната челюст), докато при някои риби по време на хранене се задвижват двадесет и четири кости в главата. Еволюцията на челюстта е от изключителна важност, защото дава възможност на рибите да използват много по-голям набор от храни и им позволява да станат активни ловци, вместо да се хранят пасивно чрез филтрация. Това от своя страна е довело до голям брой изменения в морфологията им. Рибите стават по-подвижни, за да са по-ловки хищници, а заради подвижността им бронята намалява.



Череп на плакодерм



Първите риби с челюсти били акантодиите и плакодермите. Акантодиите били дребни, с издължени тела и големи очи. Плакодермите пък се появили още през силур, а през девон вече доминирали. Те имали костна броня, която покривала главата и предната част на тялото. При много от тях съществувала подвижна ставна връзка между бронята на главата и тази на тялото, която позволявала главата да се изнася назад, а устата да се отваря широко. Примитивните им челюсти имали назъбени ръбове, които изпълнявали ролята на зъби. Задната част от тялото и опашката обикновено не били защитени.


Художествени възстановки на плакодерми


В началото на девон плакодермите били малки, но по-късно увеличили значително размерите си. Дунклеостеосът например достигал дължина от над 10 метра и имал добре развити челюсти с остри триъгълни зъби. Предната частна тялото му била покрита с масивна броня, а задната – с дребни люспи. Дунклеостеосът и другите едри плакодерми са изчезнали, но през девон доминирали както в сладководните басейни, така и в моретата и океаните.


Дунклеостеос и други плакодерми от късен девон


Рибите от клас Chondrichthyes (хрущялни риби) имат общ прародител с плакодермите. Този клас включва акулите, скатовете, както и някои други риби, а негови представители са се появили за пръв път преди около 450 милиона години. Хрущялните риби нямат истински кости, а вътрешният им скелет е изграден от калцирани хрущяли. Този тип скелет е изключително лек и гъвкав и дава възможност на хрущялните риби да се превърнат в умели хищници.

Риби от късен девон, открити в местността Гого в северозападна Австралия.
Плакодерми: 1. Eastmanosteus, 2. Latocamurus, 3. Tubonasus. 4. Incisoscutum, 5. Harrytoombsia, 6. Torosteus , 7. Bothriolepis, 8. Campbellodus
Ръкоперки: 9. Holodipterus, 10. Griphognathus, 11. Gogonasas
Лъчеперки: 12. Mimia


Хрущялните риби са развили два типа челюсти. Акулите имат мощни челюсти за захапване и разкъсване, докато скатовете използват своите за хранене от дъното и за хващане на мекотели. Акулите често биват наричани живи изкопаеми, защото не са претърпели почти никакви промени от късния палеозой. След изчезването на плакодермите акулите претърпели разцвет. Някои от палеозойските акули достигали 14 метра, почти два пъти колкото голямата бяла акула.


Акули от ранен девон


В момента хрущялните риби наброяват около 900 вида.  Далеч по-голям е клас Osteichthyes, костните риби. Според най-консервативните оценки те наброяват около 19 000 вида. Този клас се появява преди около 410 милиона години в късния силур, но не се развива в пълния си потенциал чак до средата на девон, когато плакодермите и големите акули започват да изчезват. Костните риби са изключително разнообразни, но споделят една много важна обща черта – всички те имат или са имали плавателен мехур. Той вероятно е възникнал от орган, подобен на бели дробове, който се е появил при някои сладководни риби. Плавателният мехур е вътрешен орган, който позволява на костните риби да регулират плаваемостта си.

Костните риби се делят на три главни групи. Първата от тях са лъчеперките. Такива са най-разпространените костни риби – например костурите, рибата тон, сьомгата. Представители на тази група обитават както соленоводни, така и сладководни басейни.


Пример за еволюцията при лъчеперките: В дясно - мексиканска пещерна риба, в ляво - неин предшественик, обитаващ повърхността.


Втората главна група са сладководните двойнодишащи риби. В момента съществуват само три рода от тази група и всички се хранят на дъното. Могат да си набавят до 90% от необходимия кислород от атмосферния въздух. Това е важно за риби, които обитават райони с периодични засушавания.


Австралийска двойнодишаща риба - Neoceratodus forsteri


Третата група риби са ръкоперките. До 30-те години на 20-ти век тази група се е смятала за изчезнала. Едва през 1938 е уловен екзепляр от вид, принадлежащ към групата на ръкоперкитеLatimeria chalumnae, по-известен като целукант. Начинът му на плуване се описва като поредица от подобни на ходене движения на чифтните перки, придружени с извиване на цялото тяло. Видът често е наричан жива вкаменелост и е изключително ценен за науката. Именно представители на групата на ръкоперките са предшественици на първите сухоземни гръбначни.


Latimeria chalumnae - целукант


Все още има доста спорове по въпроса какви точно са били еволюционните стъпки на развитието от риби-ръкоперки до ходещи, живеещи на сушата гръбначни (земноводните). Имало е и големи разногласия по това дали крайниците на четириногите са възникнали във водата или на сушата.

Първоначалната хипотеза, изказана от Алфред Ромер през 40-те години на 20-ти век, гласяла, че ранните двойнодишащи риби по време на засушаване са използвали перките си, за да се придвижват по суша от пресъхващи водни басейни към пълноводни такива. Рибите, които са успявали да го направят, са се размножавали по-успешно и така постепенно са се оформили истински крайници. Ромер разчитал на идеята, че в края на девон климатът е бил много суров и се е наложило рибите да се адаптират много бързо, за да оцелеят.


Риби с перки, подобни на крайници


Тази хипотеза обаче има много противници. Според друга теория климатът през девон е бил изключително благоприятен и рибите са се размножавали много успешно, а големият им брой постепенно е изчерпал хранителните ресурси на водните басейни и е тласнал някои от тях да търсят храна на сушата. Авторите на тази теория са съгласни с Ромер за начина, по който са възникнали крайниците. Една от по-новите теории е разработена от Джени Кларк в началото на 90-те години на 20-ти век. Тя изучавала фосили на Acanthostega – едни от най-ранните четириноги. Те имали четири крайника, чиито пропорции все още били като на перки – много дълга раменна кост за сметка на много по-къса лакътна. Имали също така и осем пръста, както и слаба китка. Дишали като риби. Гръдният им кош бил твърде малък, за да побере всичките им вътрешности. С други думи тези четириноги все още не били приспособени да се придвижват по сушата. Имали много приспособления за живот под водата, включително и мощна опашка. Кларк смята, че крайниците им се развили, за да могат Acanthostega да се придвижват по-лесно из плитките тинести води, които обитавали през девон. Така тези създания можели да минават чрез оттласкване по дъното между корените и клоните. Можели също така да се захващат с крайниците си и да стоят неподвижно в засада. Тези едри четириноги вероятно постепенно започнали да използват сушата, за да се размножават или да избягат от други хищници.

Откритият наскоро вид Tiktaalik roseae запълва празнината между водните риби и сухоземните четириноги. Все още не е ясно дали е прекарвал повече време на сушата или във водата, но със сигурност представлява преходно звено между рибите и четириногите. Tiktaalik roseae имал в крайниците си лъчи, както и рибите, но в същото време кости, формиращи китка и дори ранно подобие на пръсти.


Реконструкция на Tiktaalik roseae заедно с истински изкопаем скелет


Еволюцията на рибите в земноводни


Рибите са еволюирали и са запълнили всяка екологична ниша във водата, като за това са развили огромно разнообразие от адаптации. Еволюционната им история е сложна и комплексна. Започнали са като дребни безчелюстни същества, хранещи се на дъното и са еволюирали до всичките 24 000 съществуващи в момента видове, познати на науката. Дали са началото на всички сухоземни гръбначни и спокойно можем да ги наречем свои далечни предци. 



Използвани източници:

1. Wikipedia.org, “Fish” - http://en.wikipedia.org/wiki/Fish
2. Wikipedia.org, “Placodermi” - http://en.wikipedia.org/wiki/Placodermi
3. Weller, Roger, “The evolution of armored fish” - http://skywalker.cochise.edu/wellerr/students/armored-fish/armored-fish.htm
4. Kagle, Rebecca, “The evolutionary steps of fish” - http://serendip.brynmawr.edu/exchange/node/1904
5. Price, R. G. “Understanding Evolution: History, Theory, Evidence, and Implications“ - http://www.rationalrevolution.net/articles/understanding_evolution.htm
6. Kazlev, M. Alan,  "The Supercontinent of Gondwana" - http://www.palaeos.com/Earth/Geography/Gondwana.htm

"Там, где торжествует серость, к власти всегда приходят чёрные."
А. и Б. Стругацкие, "Трудно быть богом"

 



Aqua World 55 Astario

Rainbowfish България Retro Club Varna Live Club

Бърз конвертор
oF ◄► oC ин. ◄► см. гал. ◄► л.