The Evolution of Fish: The Backbone to Life as We Know It

W tym artykule przyjrzymy się, jak ryby rozwijały się przez wszystkie różne okresy czasu, zaczynając od okresu kambryjskiego (490-540 milionów lat temu).

Kod embrionalny

<a href="https://www.fishkeepingworld.com/evolution-of-fish/"><img src="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>

Pierwsze ryby (okres kambryjski)

ERA	OKRES	MILIONY LAT TEMU
Paleozoiczny	Kambryjski	490-540

Uważa się, że Eksplozja Kambryjska stanowi najważniejsze wydarzenie ewolucyjne w historii życia na Ziemi. Ta „eksplozja” miała miejsce na przestrzeni milionów lat, począwszy od około 542 milionów lat temu.

Jest ona tak ważna dla tych, którzy studiują paleontologię, a dokładniej paleoichtiologię (badanie prehistorycznych ryb), ponieważ w tym okresie pojawiły się wszystkie główne plany budowy ciała zwierząt. Okres kambryjski dał nam pierwsze skamieniałości, które do dziś są znajdowane i badane.

Wczesne „ryby” nie wyglądają jak ryby, które znamy dziś. Nie miały jeszcze szczęk ani kręgów. Ryby te znane są jako Agnatha, czyli ryby bez szczęk, jednak wciąż miały usta i były zdolne do jedzenia.

Wiele z nich było małymi robakopodobnymi stworzeniami; inne wykształciły kostne płyty pancerza, by się chronić.

W późnym kambrze pojawiły się węgorzopodobne ryby bezszczękowce, takie jak Conodonts, oraz inne małe ryby pancerne znane jako Ostracoderms.

Konodonty miały od 1cm do 40cm długości, duże oczy, płetwy, mięśnie w kształcie litery V i notochord (elastyczny pręt, podobny do chrząstki, biegnący przez ciało, który zapewniał wsparcie).

Przez 100 milionów lat istnienia Ostrychoderm, istniało około 600 gatunków. Miały one zazwyczaj mniej niż 12 cali długości. W przeciwieństwie do wcześniejszych ryb, rozwinęły się, by używać skrzeli wyłącznie do oddychania. Wcześniejsze „ryby” używały skrzeli zarówno do oddychania, jak i do karmienia.

Większość ryb bezszczękowych wyginęła, ponieważ nie udało im się przystosować do nowych warunków, jednak jest kilka, które nadal żyją w rodzinie Cyclostomata (jeleniowate i minogi).

Lampiry dają nam dobre wyobrażenie o tym, jak wyglądałyby starożytne ryby przedszczękowe.

Ewolucja kręgowców

Ryby są uważane za pierwsze kręgowce na naszej planecie. Ewolucja szkieletu była kluczowa dla ssaków, ryb, ptaków, gadów i płazów.

Powszechnie przyjęto, że dowody na istnienie pierwszego szkieletu pojawiły się około 500 milionów lat temu, w okresie ordowiku.

Ale jak dokładnie rozwinęły się kręgowce?

W okresie kambryjskim pojawiły się pierwsze stworzenia rybopodobne (choć zdecydowanie nie uznane przez paleontologów za prawdziwe ryby), około 530 milionów lat temu.

Pikaia, która wyglądała bardziej jak robak niż ryba, jest być może najwcześniejszym przodkiem ryb.

Była prymitywnym chrodatym (zwierzęciem, które posiada notochord przez co najmniej jeden okres życia), które pływało jak węgorz.

Pikaia miała cztery istotne elementy, które rozwinęłyby się w prawdziwą rybę: głowę (oczywistą głowę, oddzieloną od ogona), symetrię dwustronną (ten sam kształt po obu stronach ciała), mięśnie w kształcie litery V i przewód nerwowy biegnący wzdłuż ciała.

Przewód nie był chroniony przez kość lub rurkę i dlatego Pikaia była technicznie „strunowcem”, a nie kręgowcem – ale położyła podwaliny pod przyszłe kręgowce.

Niektórzy eksperci uważają, że Haikouichthys, lubMyllokunmingia, jest najwcześniejszą prawdziwą rybą; jest to jednak kwestionowane z powodu braku ostatecznego zapisu kopalnego.

Możliwe jest, że istniały inne rybopodobne stworzenia, które poprzedzały te „pierwsze ryby”, jednak nie znaleziono żadnych wcześniejszych szczątków kopalnych.

Pierwsze oznaki szczęki (okres ordowiku)

ERA	PERIOD	MILION YEARS AGO
Paleozoik	Ordowik	443-…488

Bez wątpienia do okresu ordowiku, kręgowce miały dobrze i prawdziwie uformowane i były obecne w wielu rybach. Ryby różnicowały się także pod względem kształtu, długości i wielkości. Jednak ryby wciąż jeszcze nie wykształciły szczęk.

Ryby nie miały dolnej szczęki. Nie mogły więc spożywać dużych ofiar. Zamiast tego najprawdopodobniej żywiły się poprzez zasysanie wody i zanieczyszczeń przez usta z dna morskiego i uwalnianie odpadów i wody przez skrzela.

Wiele ryb bezszczękowych miało również drugą cechę – miały kostne płyty pancerne. Przykładami takich ryb są Astraspis i Arandaspis. Zasadniczo wyglądały one jak gigantyczne, 6-calowe kijanki. Nie miały płetw i słabo się poruszały.

Te gatunki dalej ewoluowały w okresie syluru, by mieć rozwidlony ogon, który dawał im większą zwrotność. Różnicowały się one przez cały okres dewoński, ale pod koniec permu wyginęły.

Prawdopodobnie pierwsze ryby szczękowate rozwinęły się w późnym ordowiku/wczesnym sylurze.

Dalsza ewolucja szczęki (okres syluru)

ERA	OKRES	MILION YEARS AGO
Paleozoik	Silur	416-.443

Pod koniec ordowiku i na początku syluru, Ziemia doświadczyła kolosalnego wymierania – drugiego co do wielkości w historii wymierania, które unicestwiło 70% gatunków.

Przed tym okresem wszystkie ryby były pozbawione szczęk, pierwsze ślady szczęki znaleziono właśnie w tym okresie.

Szczęki po raz pierwszy odnotowano w okresie syluru, gdzie w zapisach kopalnych znaleziono dwie grupy ryb: Placoderms i Acanthodii.

Placoderms wyewoluowały z Ostracoderms, a Acanthodii były rybami podobnymi do rekinów z kolcami.

Uważa się, że ich szczęki wyewoluowały z przednich łuków gardłowych (łuków skrzelowych). Uważa się również, że szczęki rozwinęły się raczej w celu wspomagania oddychania niż do jedzenia.

Z czasem szczęki stały się bardziej skomplikowane i złożone.

Ryby chrzęstnoszkieletowe (Chondrichthyes) i kostnoszkieletowe (Osteichthyes) również rozwinęły się w późnym sylurze.

Wprowadzenie ryb chrzęstnoszkieletowych i kostnoszkieletowych przyniosło ogromne zróżnicowanie w morzu, a ryby o wielu różnych kształtach i rozmiarach zaczęły opanowywać wody.

Era ryb (okres dewoński)

.419

ERA	OKRES	MILION YEARS AGO
Paleozoik	Dewon	358-

W okresie dewońskim (zwanym też „wiekiem ryb”) zaczęła ewoluować i rozwijać się ogromna różnorodność ryb.

Placodermy zdominowały wody w tym okresie; jednak Chondrichthyes (w tym rekiny i płaszczki) były bardziej zwinne i zdeklasowały je. Z tego powodu pod koniec tego okresu wymarły Ostrakodermy i Placodermy.

Osteichthyes (ryby o kostnym szkielecie) ewoluowały w dwie grupy – ryby płaszczkoskrzydłe (Actinopterygii) i płetwoskrzydłe (Sarcopterygii).

Z ryb płetwiastych wyewoluowały tetrapody (kręgowce z prawdziwymi nogami); są one przodkami kręgowców lądowych, w tym nas, ludzi.

Ryby płetwiaste kontynuowały ewolucję i rozwijały nowe gatunki, a obecnie są najbardziej zróżnicowanymi i licznymi kręgowcami na planecie.

Masowe wymieranie ryb (okres karbonu i permu)

ERA	PERIOD	MILION YEARS AGO
Paleozoik	Permian	251-.299
	Węglan	299-359

Okres permski zakończył się wymieraniem permsko-triasowym; największym masowym wymieraniem w historii Ziemi. Około 96% gatunków morskich zostało całkowicie wymazanych.

Triumf ryb kostnoszkieletowych (Era mezozoiczna)

ERA	PERIOD	MILION YEARS AGO
Mezozoik	Kreda	65-.145
	Jurassic	145-199
	Triassic	199-251

To właśnie ryby kostnoszkieletowe były w stanie odzyskać i zróżnicować się po tym katastrofalnym wydarzeniu. Znana również jako wiek gadów, era ta była znana z ewolucji dinozaurów.

Wraz z ewolucją dinozaurów, ryby kontynuowały ewolucję; istnieje wiele skamieniałości, które można zobaczyć z tego okresu.

Ryby kontynuują dywersyfikację (Era kenozoiczna)

.65

ERA	PERIOD	MILION YEARS AGO
Cenozoik	Czwartorzęd	Teraz
	Przyp. tłum.2
Trzecielecie	2-

To prowadzi nas do czasów obecnych, która rozciąga się od 65 milionów lat temu do chwili obecnej.

W tym czasie, Megalodon przyszedł i odszedł; Megalodon był większą wersją żarłacza białego. Zapisy kopalne pokazują, że ten gigant osiągnął długość 67 stóp i żywił się dużymi wielorybami. Modele 3D tej ryby sugerują również, że miała ona większą siłę gryzienia niż T-rex.

Pomimo ogromnych potworów takich jak ten i wielu gatunków ryb, które wyginęły, istnieje obecnie około 32 000 gatunków ryb i stanowią one ponad połowę wszystkich żyjących kręgowców.

Przystosowały się one do zamieszkiwania szerokiego zakresu wód, od głębokości tak małych jak 36 000 stóp w Głębi Challengera, do amazońskich lasów deszczowych, gdzie nauczyły się dostosowywać do ciągle zmieniających się warunków wodnych.

Podsumowanie

Ryby, które znamy teraz, są wynikiem tysięcy zmian ewolucyjnych na przestrzeni milionów lat.

Zaczynając bez kręgów i szczęki, te niesamowite stworzenia zmieniły się i przystosowały, by stać się lepszymi drapieżnikami i przetrwać, i stworzyć tysiące gatunków ryb.

Mamy nadzieję, że dało ci to wstępny wgląd w to, jak fascynująca jest ewolucja ryb. Od małych robakopodobnych stworzeń, które nie mają szczęki ani kości grzbietu, do ogromnej różnorodności ryb, które teraz widzimy w naszych oceanach, jeziorach i rzekach.

Zważywszy na ilość wymierań, które miały miejsce, to cud, że tak wiele gatunków żyje dzisiaj.