Η ιστορία των 300 εκατομμυρίων χρόνων της εξέλιξης των αμφιβίων

Εδώ είναι το παράξενο πράγμα για την εξέλιξη των αμφιβίων: Δεν θα το γνωρίζατε από τα μικρά και γρήγορα ζωντανοί πληθυσμοί βατράχων, φρύνων και σαλαμάνδρων ζωντανοί σήμερα, αλλά για δεκάδες εκατομμύρια χρόνια το αργά Ανθρακοφόρος και νωρίς Πέρμια περιόδους, τα αμφίβια ήταν τα κυρίαρχα ζώα της Γης. Μερικά από αυτά τα αρχαία πλάσματα πέτυχαν μεγέθη σαν κροκόδειλος, μήκους έως 15 μέτρων (που μπορεί να μην φαίνονται τόσο μεγάλα σήμερα αλλά ήταν θετικά τεράστιο πριν από 300 εκατομμύρια χρόνια) και τρομοκρατούσε τα μικρότερα ζώα ως κορυφαίους θηρευτές του βάλτους τους οικοσυστήματα.

Πριν προχωρήσουμε περισσότερο, είναι χρήσιμο να προσδιορίσετε τι σημαίνει η λέξη "αμφίβιο". Τα αμφίβια διαφέρουν από άλλα σπονδυλωτά με τρεις βασικούς τρόπους: Πρώτον, τα νεογέννητα νεοσσοί ζουν κάτω από το νερό και αναπνεύστε μέσω βράγχων, τα οποία στη συνέχεια εξαφανίζονται καθώς ο νεαρός υποβάλλεται σε μεταμόρφωση στον ενήλικα, αναπνευστικό αέρα μορφή. Οι νεαροί και οι ενήλικες μπορεί να φαίνονται πολύ διαφορετικοί, όπως στην περίπτωση των γυρίνων και των βατράχων. Δεύτερος,

Όπως συμβαίνει συχνά στην εξελικτική ιστορία, είναι αδύνατο να εντοπιστεί η ακριβής στιγμή που ήταν η πρώτη τετράποδα, τα τετράποδα ψάρια που σέρθηκαν από τα ρηχά νερά πριν από 400 εκατομμύρια χρόνια και κατάπιναν κόλπους αέρα με πρωτόγονους πνεύμονες, μετατράπηκαν στα πρώτα αληθινά αμφίβια. Στην πραγματικότητα, μέχρι πρόσφατα, ήταν μοντέρνο να περιγράψουμε αυτά τα τετράποδα ως αμφίβια, έως ότου συνειδητοποιήθηκε στους ειδικούς ότι τα περισσότερα τετράποδα δεν μοιράστηκαν το πλήρες φάσμα των χαρακτηριστικών των αμφιβίων. Για παράδειγμα, τρία σημαντικά γένη της πρώιμης ανθρακούχου περιόδου -Ευκρίττα, Κρασιγυρίνος, και Γκρέρεπεπετον—Μπορεί να περιγραφεί διαφορετικά ως τετράποδα ή αμφίβια, ανάλογα με το ποια χαρακτηριστικά εξετάζονται.

Μόνο στα τέλη της ανθρακούχου περιόδου, από περίπου 310 έως 300 εκατομμύρια χρόνια πριν, μπορούμε άνετα να αναφερθούμε στα πρώτα αληθινά αμφίβια. Μέχρι τότε, ορισμένα γένη είχαν φτάσει σε σχετικά τερατώδη μεγέθη - ένα καλό παράδειγμα είναι Eogyrinus ("αυγό γυρίνος"), ένα λεπτό, κροκόδειλο πλάσμα που μετρήθηκε 15 πόδια από το κεφάλι μέχρι την ουρά. Είναι ενδιαφέρον, το δέρμα του Eogyrinus ήταν φολιδωτό και όχι υγρό, απόδειξη ότι τα πρώτα αμφίβια χρειάζονταν να προστατευθούν από την αφυδάτωση. Ένα άλλο γένος Carboniferous / Early Permian, Ερύπας, ήταν πολύ μικρότερο από Eogyrinus αλλά πιο ανθεκτικά χτισμένα, με τεράστιες, οδοντωτές σιαγόνες και δυνατά πόδια.

Σε αυτό το σημείο, αξίζει να σημειωθεί ένα μάλλον απογοητευτικό γεγονός για την εξέλιξη των αμφιβίων: Σύγχρονα αμφίβια, τα οποία είναι τεχνικά γνωστά ως "lissamphibians", σχετίζονται μόνο με αυτά τα πρώιμα τέρατα. Τα λισσαμπίβια, που περιλαμβάνουν βατράχια, φρύνοι, σαλαμάνδρους, νεόνια και αμφίβια που μοιάζουν με σπάνια γαιοσκώληκα που ονομάζονται «καισιλιάνοι», πιστεύεται ότι έχουν εκπέμψει από ένας κοινός πρόγονος που έζησε στη μέση Περμανία ή στις αρχές της τριασικής περιόδου και δεν είναι σαφές ποια σχέση μπορεί να είχε αργότερα αυτός ο κοινός πρόγονος Ανθρακοφόρος αμφίβια αρέσει Ερύπας και Eogyrinus. Είναι πιθανό ότι οι σύγχρονοι λισαμπίβιοι απομακρύνθηκαν από το τέλος του Carboniferous Αμφίμπαμος, αλλά δεν συμφωνούν όλοι με αυτήν τη θεωρία.

Κατά γενικό κανόνα, τα αμφίβια των ανθρακούχων και περμανικών περιόδων μπορούν να χωριστούν σε δύο στρατόπεδα: μικρά και παράξενα (λεβοσπόνδυλα), και μεγάλα και ερπετά (temnospondyls). Τα lepospondyls ήταν ως επί το πλείστον υδρόβια ή ημι-υδρόβια, και πιθανότατα να έχουν το λεπτό δέρμα χαρακτηριστικό των σύγχρονων αμφιβίων. Μερικά από αυτά τα πλάσματα (όπως Ophiderpeton και Φλεγεθόντια) έμοιαζε με μικρά φίδια. άλλοι, όπως Μικροβράχιες, θυμίζουν σαλαμάνδρες, και μερικά ήταν απλά μη ταξινομήσιμα. Ένα καλό παράδειγμα του τελευταίου είναι Διπλωματούχος: Αυτό το lepospondyl μήκους τριών ποδιών είχε ένα τεράστιο κρανίο σε σχήμα μπούμερανγκ, το οποίο θα μπορούσε να λειτουργήσει ως υποβρύχιο πηδάλιο.

Οι λάτρεις των δεινοσαύρων θα πρέπει να βρίσκουν τα temnospondyls ευκολότερα στην κατάποση. Αυτά τα αμφίβια ανέμεναν το κλασικό σχέδιο σώματος ερπετών του Μεσοζωική εποχή: μακρύι κορμοί, ακραία πόδια, μεγάλα κεφάλια και, σε ορισμένες περιπτώσεις, φολιδωτό δέρμα, και πολλά από αυτά (όπως Μετοπόσαυρος και Prionosuchus) έμοιαζε με μεγάλους κροκόδειλους. Πιθανότατα τα πιο διάσημα από τα αμφίβια temnospondyl ήταν το εντυπωσιακό όνομα Mastodonsaurus; το όνομα σημαίνει "θηλή με θηλή" και δεν έχει καμία σχέση με τον πρόγονο του ελέφαντα. Μαστοδόνσαυρος είχε ένα σχεδόν κωμικό υπερμεγέθη κεφάλι που αντιπροσώπευε σχεδόν το ένα τρίτο του σώματός του μήκους 20 ποδιών.

Για ένα μεγάλο μέρος της Περμικής περιόδου, τα τεμπνοσπονδυλικά αμφίβια ήταν οι κορυφαίοι θηρευτές των χερσαίων γαιών της Γης. Όλα αυτά άλλαξαν με την εξέλιξη του θεραπευτικά (ερπετά σαν θηλαστικά) προς το τέλος της Περμικής περιόδου. Αυτά τα μεγάλα, ευκίνητα σαρκοφάγα κυνηγούσαν τα temnospondyls πίσω στους βάλτους, όπου τα περισσότερα από αυτά αργά εξαφανίστηκαν από την αρχή του Τριασικός περίοδος. Υπήρχαν όμως μερικοί διάσπαρτοι επιζώντες: Για παράδειγμα, το μήκος των 15 ποδιών Κολασούχος άκμασε στην Αυστραλία στη μέση κρητιδική περίοδο, περίπου εκατό εκατομμύρια χρόνια αφότου εξαφανίστηκαν τα ξαδέρφια του temnospondyl του βόρειου ημισφαιρίου.

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, τα σύγχρονα αμφίβια (lissamphibians) διαχωρίστηκαν από έναν κοινό πρόγονο που έζησε οπουδήποτε από τη μέση Permian έως τις πρώτες τριασικές περιόδους. Δεδομένου ότι η εξέλιξη αυτής της ομάδας είναι θέμα συνεχούς μελέτης και συζήτησης, το καλύτερο που μπορούμε να κάνουμε είναι να προσδιορίσουμε το "πρώιμοι" αληθινοί βάτραχοι και σαλαμάνδρες, με την προειδοποίηση ότι οι μελλοντικές απολιθωμένες ανακαλύψεις μπορεί να ωθήσουν το ρολόι ακόμη και περαιτέρω. Μερικοί ειδικοί ισχυρίζονται ότι ο ύστερος Περμάνιος Γεροβατράχης, επίσης γνωστό ως frogamander, ήταν προγονικό για αυτές τις δύο ομάδες, αλλά η ετυμηγορία είναι ανάμεικτη.

Όσον αφορά τους προϊστορικούς βατράχους, ο καλύτερος τρέχων υποψήφιος είναι Τριαδοβατράχηςή «τριπλός βάτραχος», ο οποίος έζησε πριν από περίπου 250 εκατομμύρια χρόνια, κατά την πρώιμη τριαστική περίοδο. Το Triadobatrachus διέφερε από τους σύγχρονους βατράχους με μερικούς σημαντικούς τρόπους: Για παράδειγμα, είχε μια ουρά, τόσο καλύτερα να το φιλοξενήσει ασυνήθιστα μεγάλος αριθμός σπονδύλων και θα μπορούσε να αποτύχει μόνο τα πίσω πόδια του παρά να τα χρησιμοποιήσει για να εκτελέσει μεγάλες αποστάσεις πηδά. Αλλά η ομοιότητά του με τους σύγχρονους βατράχους είναι αδιαμφισβήτητη. Ο πρώτος γνωστός αληθινός βάτραχος ήταν ο μικροσκοπικός Βιέραλα της πρώιμης Jurassic Νότια Αμερική, ενώ πιστεύεται ότι ήταν η πρώτη αληθινή σαλαμάνδρα Karaurus, ένα μικροσκοπικό, γλοιώδες, αμφίβιο με μεγάλο κεφάλι που έζησε στα τέλη της Ιουρασικής Κεντρικής Ασίας.

Κατά ειρωνικό τρόπο - δεδομένου ότι εξελίχθηκαν πριν από 300 εκατομμύρια χρόνια και επέζησαν, με διάφορα κεριά και εξασθένιση, στη σύγχρονη εποχή - τα αμφίβια είναι από τα πιο απειλούμενα πλάσματα στη Γη σήμερα. Τις τελευταίες δεκαετίες, ένας εκπληκτικός αριθμός ειδών βατράχου, φρύνου και σαλαμάνδρου έχει εξελιχθεί σε εξαφάνιση, αν και κανείς δεν ξέρει ακριβώς γιατί. Οι ένοχοι μπορεί να περιλαμβάνουν ρύπανση, υπερθέρμανση του πλανήτη, αποψίλωση των δασών, ασθένειες ή συνδυασμό αυτών και άλλων παραγόντων. Εάν οι τρέχουσες τάσεις επιμένουν, τα αμφίβια μπορεί να είναι η πρώτη σημαντική ταξινόμηση των σπονδυλωτών που εξαφανίζονται από το πρόσωπο της Γης.