Това вече отдавна не е истина. През последните години се активизираха палеонтологичните изследвания в целия свят, особено в Китай. И това става не само заради натиска на креационистите, а и за да се сверят новите молекулярни филогенични схеми на растенията и животните.

Постепенното превръщане на плаващи водни същества в сухоземни четириногите е класически пример, илюстриращ еволюционната трансформация. За прехода на гръбначните от воден към сухоземен живот са необходими 3 неща:

• да се научат да ходят,
• да умеят да дишат атмосферния кислород и
• максимално да олекотят тялото ( на сушата не помага архимедовата сила на подем) за да не им се нарани като се влачи корема им по земята

С други думи, хрилете трябва да се заменят с бял дроб, а крайникът тип перка – с петопръст крайник, представляващ сложен лост, която да служи за опора на тялото върху твърда почва. Успоредно с това, са се изменяли и други органи и системи: кожа, кръвообращение, сетивни органи, нервна система. В късния девон, много риби едновременно и независимо да постигнали това.

Съвременни покорители на сушата

Различни видове съвременни риби съвсем смело и многократно излизат на сушата. Ще ви представя няколко за да убедите, че наистина "такова животно има".

Рибите-скачачи (Periophthalmus)

Снимка на pbase на риба-скачач

Те се разхождат, хранят се, подскачат и даже се бият на сушата.На сушата рибата-скачач диша чрез кожата си и като извлича кислорода от събраната в устата й вода, издържа на сухо кратко време.

Риба-пълзач (Anabas testudineus)

“Анабантидите са подразред, който можете да срещнете и под имената риби пълзачи или като лабиринтови риби. В него се включват няколко семейства – Анабасови, Белонтиеви, Хелостомови, Осфронемови. Тези рибки са обитатели на водоеми в тропическите области на Африка и Азия.

И едно оризище им стига. Обстоятелствата са принудили тези видове да не разчитат много на кислорода във водата, нещо повече – дори самата вода не е постоянна величина в родните им реки и езера, които често пресъхват или се заблатяват. По този начин анабасовите рибки развиват своя дихателен лабиринт, на когото дължат и едно от имената си. Това е система от костни плочки, обвита в слузеста, силно кръвоснабдена обвивка, чрез която се извлича атмосферния кислород. Като резултат хрилете донякъде деградират и рибата е по-зависима от въздуха, отколкото от водата.” – Източник: Енциклопедия на аквариумните рибки.

Двойнодишащи риби (Dipnoi)

В Африка съществуват 4 вида двойнодишащи риби, има още един вид в Австралия и един в Южна Америка. Повечето двойнодишащи риби имат двойка бели дробове, а Неоцератодус-а от Австралия има само един.Белият дроб се развива от удебеление на първичното черво. Представлява въздушен мехур, който се свързва с фаринкса и съответства на нашите бели дробове.

Убедихте ли се, че някои риби, въпреки мнението на Х. Я., все пак оцеляват извън водата повече от 1 – 2 минути. Но нека подчертаем – тези адаптации имат частен характер, те са при силно специализирани групи от сладководни риби и нямат нищо общо с онези първи риби, излезли на сушата, които са станали предци на земноводните.

Не от хриле, а от плавателен мехур

Сушата не е била по-сложна среда от водната и по-голям мозък не е бил необходим на земноводните – те и съвременните жаби нямат много мозък Твърдението, че у древните риби са се появили “вместо хриле бели дробове” си е чиста измислица. Хрилете изчезват по-късно – хриле се срещат във фосилите на най-ранните земноводни. Земноводните са придобили и една нова функция – кожното дишане. При някои видове, то е толкова ефективно, че някои видове като саламандрите Plethodontidae и усурийския тритон Onychodactylus fisheri са загубили белите си дробове.

Макар че функцията им е една и съща, белите дробове нямат анатомично нищо общо с хрилете, а с плавателния мехур. Плавателният мехур при съвременния целакант се е редуцирал заради адаптацията му към друга среда – в дълбоки води, т.е. това не е факт, опровергаващ еволюцията, а по-скоро нейно следствие.

Състезатели по водно ходене

Всеки може да скача

Снимката показва способността на (Gambusia affinis) да се движат извън водата с завидни умения и целенасоченост. Снимка: nau.edu

Според учени от Университета на Северна Аризона, ръководени от проф. Алис Гиб (Alice Gibb) множество видове риби, дори такива, без никаква адаптация за това, са можели да излизат на сушата по-често отколкото се смяташе досега.. Източник: Inside NAU

Преди 360млн години те са били многократно повече, отколкото се предполагаше досега, техните фосили се срещат в същите отложения, където са и целакантите. Те са имали свойствата, които са били необходими на древните риби – пионери в усвояването на сушата – едно от главните условия за живота на суша – способността да се придвижват по нея.

Напред към жабенизацията

Днес палеонтолозите добре знаят, че много от най-големите еволюционни “пробиви” (като прехода на рибите към сушата, произхода на членестоногите, птиците, бозайниците, покритосеменните и т.н.), са се осъществили със “съвместните усилия” на няколко паралелни развиващи се линии, които са независимо една от друга са придобили сходни прогресивни характеристики. За такива събития дори са измислили специални названия (например, вместо на “преход към бозайници”, често се говори за “процес на мамализация на бозайнико-подобни влечуги” вместо на “преход към птици” – “орнитизация на архозаврите”). Накратко: многобройните паралелизми в прехода към по-високо еволюционно ниво, не са изключение, а правило.

“Героите на прехода” са от клас (или надклас) Sarcopterygii , Ръкоперки, които заедно с Лъчеперките (Actinopterygii) са обединени в клас Костни риби (Osteichthyes).

Източник: wikipedia (пр. bgchaos)

Ichthyostega

Реконструкция на Ichthoystega по Jarvik (1955, 1996; най-горе), Clack (2002; среда) и Ahlberg et. al. (2005; долу). Илюстрация: bgchaos, по материали на Devonian Times и Robert Back

Дълго време за най-древни тетраподи са били смятани откритите през 1929 г. в Гренландия Ichthyostega и Acanthostega. Тези животни са били и с белите дробове и с хриле - очевидно междинен вид. Имали крака, вероятно не достатъчно силни, за да понесат цялата тежест на туловището, но са били истински тетраподи със структурата на зъбите, типични за лабиринтодонтите. В същото време Ichthyostega имат общи черти с рибите от Горния Палеозой, а именно: черепните кости, присъствието на сранична линия и опашна перка, както и структурата на средното ухо, адаптирани за възприемане на звук във вода. По думите на Руте, (Rutte), “тя е 40% риба и 60% земноводно”.

Учените вече познават поне десетина от най-древните обитатели на плитчините, които по структурата на черепа са били “риби”, но имали четири крайника. Шведския палеонтолог Ерик Ярвик (Jarvik) ги нарича четириноги риби. След Ichthyostega, друг известен техен представител е Акантостегата (Acanthostega).

Acanthostega

Модел и снимка Eliot Goldfinger

Фосилизиран череп на Акантостега (Acanthostega gunneri) бил открит в Източна Гренландии през 1933г, но е описан едва през 1952г. от Ярвик, а през 1987 г. Дженифър Кларк намира допълнителни фрагменти от същия вид в древни речни наслаги.

За предимно водният начин на живот на Acanthostega свидетелства наличието на костни хрилни дъги (вътрешни хриле). Трябва да отбележим, че всички хрилнодишащи земноводни имат външни хриле. Устройството на стремето (костица в средно ухо при сухоземните) е приспособено за воден начин на живот. Също като рибите, Acanthostega са имали странична сензорна линия. Ноздрите им вероятно са били използвани за обоняние под водата, а не за дишане – въздухът се е поемал на глътки и пренасял до белия дроб.

Според Кларк тази четиринога риба от късния Девон не може да се определи като сухоземно животно. Строежът на скелетът й не бил приспособен за сухоземен живот: липсват китки и глезени, крайниците са слаби, без раменен пояс. Късите и тънки ребра, опашката с дълга костна перка и някои характеристики на гръбначния стълб (базиран основно на нотохордата, а не на поредица от взаимносвързани, гъвкави прешлени), потвърждават идеята, че Acanthostega не са били в състояние да поддържат собственото си тегло на сушата и са били типични водни животни.

И все пак Acanthostega не са изцяло риби – те имат вече крака, а не перки. Интересно е, че на предните си крайници имат осем пръста, а на задните – седем. Тези многопръсти крайниците са им били много полезни като перки в плитки, обрасли с водна растителност и задръстени от паднали клони води. Вероятно заради този слалом между дървесни отпадъци, корема е защитен с покривка от продълговати яйцевидни люспи, но останалата част от тялото била без люспи. Изглежда Acanthostega са обитавали разнообразни влажни зони, разливи на реки или заливани терени. Тези изводи довели до преразглеждането мястото и на рода Ichthyostega. Неговите представители са имали по-груби предни крайници от тези на Acanthostega и вероятно са били в състояние да поддържат предната половина на тялото, но са нямали хриле – тоест са по-близо до земноводните от Acanthostega.

Илюстрация: Raúl Martín

Тиктаалик

През 2004 г. в района на арктическа Канада, в седименти от края на Девон (преди около 380 милиона години), в южната част на остров Елсмир, американските палеонтолози Едуард Дешлер, Нийл Шубин и Фариш Дженкинс ( Edward B. Daeschler, Neil H. Shubin, and Farish A. Jenkins) откриват три почти идеално запазени фосилни екземпляра от една забележителна риба. Наречат я Тиктаалик (Tiktaalik roseae), което на езика на местните ескимоси означава “голяма сладководна риба, живееща в плитки води”.

Модел Tyler Keillor, снимка Beth Rooney

Дишането е ставало през дихателните отвори, разположени в края на муцуната. Въздухът е нагнетяван в белите дробове не чрез хрилни капаци, а чрез устата. Тиктаалик има здрави кости на китките, шията, раменете и дебели ребра като на четириногите гръбначни. В предните крайници се разпознавали наченки на раменни и лакътни кости, дори прото-китки. Анализът на скелета показал, че Тиктаалик можели да поддържат в стабилна позиция повдигнато тялото си над почвата.

Илюстрация: Discover Magazine:

Схема: Kalliopi Monoyios

При рибите, предните плавници са прикрепени към скелета на хрилните капаци. Това е удобно за рибите, защото така синхронизират на движението на капаците на хрилете и гръдните перки и по този начин дишат. Но по този начин не могат да въртят главата си, защото капаците са прикрепени към главата и така всяко нейно движение се отразява и в перките. При Тиктаалик почти всички кости на хрилните капаци са изчезнали, така че главата му е получила има свобода и мобилност. Много по-късно, загубилите функционалност остатъци от хрилни кости започват бавно пътуване навътре в черепа и постепенно се превръщат в малки слухови костички така важни за всички сухоземни четириноги. За тази интересна трансформация може да прочетете тук: От къде растат ушите. Вляво: Tiktaalik roseae (в средата) се очертава в междинно положение между състоянието при рибите като Eusthenopteron (долу) и при по-близките до земноводните Acanthostega

Реконструкция: Neil Shubin и Arthur Weasley

Panderichthyes

В Латвия, в къснодевонски пластове са открити фрагменти от скелета на ръкоперкова риба много подобна на Тиктаалика. Наречена е Panderichthys на балтийския палеонтолог Christian Heinrich Pander.

Panderichthys са били риби с голяма глава, плоска като при четириногите, със заострена муцуна, разширяваща се назад.. Черепът и скулите са повече сходни с тези при ранните тетраподи, отколкото при ръкоперките.

Източник: dailymail, обработена от bgchaos

Panderichthys е добър пример на преходен вид: раменния му пояс има характеристики на четириногите, а тазовия пояс е запазил черти от рибешките предци. Липсват гръбна и анална перка, а опашката е подобна повече на тази при ранните четириноги, отколкото на опашната перка на ръкоперковите риби.Гръбначният стълб е вкостен по цялата си дължина, а прешлените са подобни на тези при ранните четириноги.

Анализът на състоянието на опорно-двигателния апарат при Panderichthys показва, че той е бил състояние да се придвижва в плитки води и да крепи тялото си над земята. Panderichthys са обитавали на недълбоки морски лагуни в източната част на древния континент Олдред – сега Прибалтика. Пълзели са на силните си мускулести перки и са ловували по време на отлив за останали на брега дребни животинки.

Илюстрация: vokrugsveta

Дълго време са смятали, че Panderichthys няма зачатъци на пръсти, а само дълги и тънки лъчи, като по този начин прави изключение от другите древни риби-нашественици на сушата. Но изследванията с компютърен томограф на Катрин Буасверт от шведския Университет в Упсала са показали, че Panderichthys наистина има зaчатъци на пръсти в перките си.

Eusthenopteron

На териториторията на парка Мигуаша има много вкаменелости от периода Девон. Били намерени около 2000 екземпляра на Eusthenopteron, един от които е бил изследван и описан в серия от статии, публикувани от 1940 до 1990 от палеонтолога Ерик Ярвик.

В резултат се установило, че черепа на рибата е подобен с черепа на първите земноводни, а зъбите му са конични, сходни на земноводни лабиринтодонти, у които дентина образувал дълбоки надлъжни гънки, като при първите четириноги. Наличието на назален отвор (отвор към носа) на небцето, който позволява на четириногите да дишат въздух е друг белег, който приближава Eusthenopteron до четириногите. Невъзможно да знаем със сигурност, но е доста вероятно, да е имал бели дробове, както при двойно дишащите риби.

Двойката гръдни перки имали раменна, лакътна и лъчева кост, а двойката задни – бедрена кост и други кости (тибията и фибулата). С други думи, присъстват всички основни кости от крайниците на четириногите.

Все пак у Eusthenopteron се проявят “по-древни” признаки (например, формата на таза), съдейки по които ги класифицират по-близо до рибите, а не до земноводните. Ранните изображения на това животно го показват ходещо върху земята, обаче днес палеонтолозите са единодушни, че са били определено водни животни. Eusthenopteron е бил очевидно хищник, факт, който се доказва от наличието на цели риби, понякога дори и членове на своя вид в корема на някои екземпляри.

Илюстрация: miguasha.ca

Да обобщим

За да стане още по-ясно за тези, които все още не са видяли “преходни форми” прилагам една моя схема, направена по материали и идеи от Use and Abuse of the Fossil Record: The Case of the ‘Fish-ibian’ на Penny Higgins.

`

Оранжевите стрелки показват как представят еволюцията креационистите. Тя не се извършва така. Не от съвременния целакант са произлезли съвременните жаби. Преходът е станал преди около 375 милиона години и то не между съвременно изглеждащи, а между много древни примитивни гръбначни животни.Тогава разликата между рибите и земноводните не е била толкова очевидна, както е днес. Еволюцията се случва сините стрелки .

Такава е концепция на креационистите за преходните форми между риби и земноводни – на базата на съвременните риби и земноводни. За тях те са “сборни”, “мозаечни” форми.	Това са изкопаеми родове, представляващи прехода от риби към земноводни, които са съществували в периода Девон между 385-370 млн години пр.н.е. Промените са плавни, ставащи в продължение на десетки милиона години
Илюстрация: csicop.org, превод и обработка: bgchaos

Източник: eweb.furman.edu

Най-впечатляваща е трансформацията на структурата на крайниците. Те имат коренно различни функции при риби (да гребат във водна среда) и при земноводни, където трябва да повдигат и придвижват туловището на сушата, без помощта на подемната сила на водата.

Накрая е важно да се подчертае, че тези филогенетични поредици не означават последователен произход на една форма от друга чак до съвременните четириноги. Тези животни, с които ви запознах Eusthenopteron, Panderichthyes, Tiktaalik, Acanthostega, Ichthyostega са отделни еволюционни опити да се овладее сушата.Те и сухоземните четириноги просто са имали общ прародител, много по-близък до тях, отколкото до друг вид.

Източник:

Life on Earth – David Attenborough
Происхождение земноводных, wikipedia
Modern Evolutionary Biology
Fish to amphibian, A New Approach to Earth History
Acanthostega, Acanthostega gunnari, Jennifer A. Clack
Acanthostega, Сообщество, посвящённое развитию жизни на Земле – Ichthyostega stensioi
Ichthyostega spp. , Devonian Times
СУЩЕСТВУЮТ ЛИ ПЕРЕХОДНЫЕ ФОРМЫ?, Райнхарт Юнкер, Зигфрид Шерер
Ложь креационизма, Волков
Гость из прошлого – кистеперая рыба латимерия
«Наземные позвоночные произошли от рыб»: так ли это? Пол Гарнер
Живо изкопаемо” от бреговете на Индонезия
Fish may have started walking underwater, by Michael Marshall
Fish jump into picture of evolutionary land invasion, Inside NAU
Рибите – Еволюция – AQUAPORTAL.BG! ‘
Fishapod’ reveals origins of head and neck structures of first land animals
What has the head of a crocodile and the gills of a fish?
Panderichthys, devonian times
Panderichthys, Wikipedia
Scientists discover why we all have fish fingers
Of predators and prey, Miguasha National Park
Первые позвоночные начали осваивать сушу раньше, чем предполагалось, Елена Наймарк
Как рыбы научились ходить, Елена Наймарк
Use and Abuse of the Fossil Record: The Case of the ‘Fish-ibian’, Penny Higgins