300 milijonų metų amfibijos evoliucijos istorija

Štai keistas varliagyvių evoliucijos dalykas: jūs to nežinotumėte iš mažo ir greitai nykstančių varlių, rupūžių ir salamandrų populiacija, gyva šiandien, bet dešimtys milijonų metų vėlyvas Anglies ir anksti Permė laikotarpiais varliagyviai buvo dominuojantys sausumos gyvūnai Žemėje. Kai kurie iš šių senovės būtybių pasiekė į krokodilą panašius dydžius, iki 15 pėdų ilgio (kuris šiandien gali neatrodyti toks didelis, bet buvo teigiamai didžiulis prieš 300 milijonų metų) ir terorizavo mažesnius gyvūnus kaip jų pelkės viršūninius plėšrūnus ekosistemos.

Prieš einant toliau, naudinga apibrėžti, ką reiškia žodis „varliagyvis“. Varliagyviai nuo kitų stuburinių skiriasi trimis pagrindiniais būdais: pirma, naujagimiai perukai gyvena po vandeniu ir kvėpuoti pro žiaunas, kurios vėliau išnyksta, kai nepilnametis suaugusiam orui kvėpuoja metamorfozė forma. Nepilnamečiai ir suaugusieji gali atrodyti labai skirtingai, kaip ir buožgalvių bei visiškai užaugusių varlių atveju. Antra, suaugusių varliagyvių kiaušinius dėti į vandenį, o tai žymiai apriboja jų mobilumą kolonizuodami žemę. Ir trečia, šiuolaikinių varliagyvių oda yra labiau liekna, o ne roplių - žvynuota, o tai leidžia papildomai gabenti deguonį kvėpavimui.

Kaip dažnai būna evoliucijos istorijoje, neįmanoma tiksliai nustatyti tikslaus pirmojo momento tetrapodi, keturkojos žuvys, kurios prieš 400 milijonų metų išlindo iš negilių jūrų ir prarijo oro srautus primityviais plaučiais, virto pirmaisiais tikrais varliagyviais. Tiesą sakant, dar neseniai buvo madinga apibūdinti šiuos tetrapodus kaip varliagyvius, kol ekspertams paaiškėjo, kad dauguma tetrapodų neturi visų varliagyvių savybių. Pavyzdžiui, trys svarbios ankstyvojo anglies periodo gentys -Eucritta, Crassigyrinusir Greererpeton—Priklausomai nuo to, kurie požymiai yra svarstomi, gali būti įvairiai apibūdinami kaip tetrapodai arba varliagyviai.

Pirmuosius tikruosius varliagyvius galime patogiai nurodyti tik vėlyvuoju anglies dvideginio laikotarpiu, maždaug nuo 310 iki 300 milijonų metų. Iki to laiko kai kurios gentys buvo pasiekusios santykinai didžiulius dydžius - puikus to pavyzdys Eogyrinus („aušros kuodelis“), lieknas, į krokodilus panašus padaras, matuojantis 15 pėdų nuo galvos iki uodegos. Įdomu tai, kad Eogyrinus buvo žvynuotas, o ne drėgnas, įrodymas, kad ankstyviam varliagyviams reikėjo apsisaugoti nuo dehidratacijos. Kita vėlyvoji anglies / ankstyvoji Permės gentis Eryops, buvo daug trumpesnis nei Eogyrinus tačiau tvirtesnės konstrukcijos, su masyviais, dantimis pritvirtintais žandikauliais ir stipriomis kojomis.

Šiuo metu verta paminėti gana gąsdinantį faktą apie varliagyvių evoliuciją: Šiuolaikiniai varliagyviai, kurie techniškai vadinami „lissamphibians“, yra tik nuotoliniu būdu susiję su šiais ankstyvaisiais monstrais. Manoma, kad lissamphibians, tarp kurių yra varlės, rupūžės, salamandros, jaunikliai ir reti sliekus primenantys varliagyviai, vadinami „caciliais“, dažnas protėvis, gyvenęs vidurio Permijoje ar ankstyvajame Triaso periode, ir neaišku, kokius santykius šis bendras protėvis galėjo turėti vėliau Anglies varliagyviams patinka Eryops ir Eogyrinus. Gali būti, kad šiuolaikiniai lissamphibians išsišakojo iš vėlyvojo anglies dvideginio Varliagyviai, tačiau ne visi laikosi šios teorijos.

Paprastai anglies ir Permės laikotarpių varliagyvius galima suskirstyti į dvi stovyklas: mažas ir keistai atrodančias (lepospondyls) ir dideles bei reptilelike (temnospondyls). Lepospondiliai dažniausiai buvo vandens arba pusiau vandens, ir labiau linkę į liekną odą, būdingą šiuolaikiniams varliagyviams. Kai kurie iš šių būtybių (pvz Ophiderpetonas ir Phlegethontia) priminė mažas gyvates; kiti, kaip Mikrobrachis, buvo primenami salamandrų, o kai kurie jų buvo tiesiog neklasifikuojami. Geras paskutiniojo pavyzdys yra Diplocaulus: Šis trijų pėdų ilgio lepospondylas turėjo didžiulę bumerango formos kaukolę, kuri galėjo veikti kaip povandeninis vairas.

Dinozaurų entuziastams turėtų būti lengviau nuryti temnospondylius. Šie varliagyviai numatė klasikinį roplių kūno planą Mezozojaus era: ilgi lagaminai, aptemptos kojos, didelės galvos ir kai kuriais atvejais pleiskanojanti oda, ir daugelis jų (pvz Metoposaurus ir Prionosuchus) priminė didelius krokodilus. Turbūt įspūdingiausiai buvo pavadintas liūdniausias iš temnospondilo varliagyvių Mastodonsaurus; vardas reiškia „speneliu dantytas driežas“ ir neturi nieko bendra su dramblio protėviu. Mastodonsaurus turėjo beveik komiškai per didelę galvą, kuri sudarė beveik trečdalį jos 20 pėdų ilgio kūno.

Didelę dalį Permijos laikotarpio temnospondilo varliagyviai buvo pagrindiniai žemės grobikų plėšrūnai. Tai viskas pasikeitė su therapsids (į žinduolius panašūs ropliai) Permės periodo pabaigos link. Šie stambūs, judrūs mėsėdžiai ėmė temnospondilus grįžti į pelkes, kur didžioji jų dalis pamažu išmirė. Triaso laikotarpis. Vis dėlto buvo keletas išsibarsčiusių išgyvenusių žmonių: Pavyzdžiui, 15 pėdų ilgio Koolasuchus klestėjo Australijoje vidurinuoju kreidos periodu, maždaug po šimto milijonų metų po to, kai jos šiaurės pusrutulio temnospondilo pusbroliai išnyko.

Kaip minėta aukščiau, šiuolaikiniai varliagyviai (lissamphibians) išsišakojo iš bendro protėvio, gyvenusio bet kur nuo vidurio Permijos iki ankstyvojo triaso. Kadangi šios grupės evoliucija yra nuolatinių tyrimų ir diskusijų dalykas, geriausia, ką galime padaryti, yra nustatyti „ankstyviausios“ tikrosios varlės ir salamandros su perspėjimu, kad būsimi iškasenų atradimai gali dar labiau stumti laikrodį atgal toliau. Kai kurie ekspertai teigia, kad vėlyvoji permė Gerobatrachus, taip pat žinomas kaip vyriausiasis lyderis, buvo protėvis šioms dviem grupėms, tačiau nuosprendis nevienareikšmis.

Kalbant apie priešistorines varles, geriausias dabartinis kandidatas yra Triadobatrachus, arba „triguba varlė“, gyvenusi maždaug prieš 250 milijonų metų, ankstyvuoju triaso periodu. Triadobatrachus nuo šiuolaikinių varlių skyrėsi keletu svarbių būdų: pavyzdžiui, jis turėjo uodegą, tuo geriau sutalpinti savo varles. neįprastai daug slankstelių, ir jis galėtų tik suglebti užpakalinėmis kojomis, o ne naudoti jas tolimojo atstumo atlikimui šokinėja. Tačiau jos panašumas į šiuolaikines varles yra neabejotinas. Ankstyviausia žinoma varlė buvo mažytė Vieraella ankstyvojo Jurassic Pietų Amerikos, o pirmasis tikras salamandras, manoma, buvo Karaurus, maža, liekna, stačiakampė varliagyvė, gyvenusi vėlyvojoje Juros periodo Vidurinėje Azijoje.

Ironiška - turint omenyje, kad jie vystėsi daugiau nei prieš 300 milijonų metų ir išliko su įvairiais vaškavimas ir nykimas į šiuolaikinius laikus - varliagyviai yra vieni iš labiausiai nykstančių būtybių Žemėje šiandien. Per pastaruosius kelis dešimtmečius stulbinantis varlių, rupūžių ir salamandrų rūšių skaičius išnyko, tačiau niekas tiksliai nežino, kodėl. Kaltininkai gali būti tarša, visuotinis atšilimas, miškų naikinimas, ligos arba šių ir kitų veiksnių derinys. Jei dabartinės tendencijos išliks, varliagyviai gali būti pirmoji pagrindinė stuburinių gyvūnų klasifikacija, išnykusi nuo Žemės paviršiaus.