La evolución de los primeros tetrápodos

Es una de las imágenes icónicas de la evolución: hace unos 400 millones de años, en las brumas prehistóricas del tiempo geológico, un pez valiente se arrastra laboriosamente fuera del agua y hacia la tierra, representando la primera ola de una invasión de vertebrados que conduce a dinosaurios, mamíferos y humanos seres Lógicamente hablando, por supuesto, no debemos más gracias al primer tetrápodo (griego para "cuatro pies") que nosotros. hacer con la primera bacteria o la primera esponja, pero algo acerca de esta criatura valiente todavía tira de nuestro entretelas.

Como suele ser el caso, esta imagen romántica no coincide con la realidad evolutiva. Entre 350 y 400 millones de años atrás, varios pez prehistórico salió del agua en varias ocasiones, lo que hace casi imposible identificar al antepasado "directo" de los vertebrados modernos. De hecho, muchos de los primeros tetrápodos más famosos tenían siete u ocho dígitos al final de cada extremidad y, debido a que los animales modernos adherirse estrictamente al plan corporal de cinco dedos, lo que significa que estos tetrápodos representaban un callejón sin salida evolutivo desde la perspectiva de el

Los primeros tetrápodos evolucionaron a partir de peces con "aletas lobuladas", que diferían de manera importante de los peces con "aletas radiadas". Mientras que los peces con aletas radiadas son el tipo de pez más común en el océano hoy en día, los únicos peces con aletas lobuladas en el planeta son los peces pulmonados y celacantos, el último de los cuales se cree que se extinguió hace decenas de millones de años hasta que apareció un espécimen vivo en 1938. Las aletas inferiores de los peces con aletas lobuladas están dispuestas en pares y sostenidas por huesos internos, las condiciones necesarias para que estas aletas evolucionen en patas primitivas. Peces con aletas lobuladas devoniano período ya podían respirar aire, cuando sea necesario, a través de "espiráculos" en sus cráneos.

Los expertos difieren acerca de las presiones ambientales que llevaron a los peces con aletas lobuladas a evolucionar a caminar, respirar tetrápodos, pero uno La teoría es que los lagos y ríos poco profundos en los que vivían estos peces estaban sujetos a la sequía, favoreciendo a las especies que podrían sobrevivir en seco. condiciones Otra teoría dice que los primeros tetrápodos fueron literalmente expulsados ​​del agua por grandes peces: la tierra seca albergaba abundantes alimentos para insectos y plantas, y una marcada ausencia de depredadores Cualquier pez con aletas lobuladas que tropezara con la tierra se habría encontrado en un verdadero paraíso.

En términos evolutivos, es difícil distinguir entre los peces con aletas lobuladas más avanzados y los tetrápodos más primitivos. Tres géneros importantes más cerca del extremo del espectro del pez fueron Eusthenopteron, Panderichthys y Osteolopis, que pasaron todo su tiempo en el agua pero tenían características de tetrápodos latentes. Hasta hace poco, estos ancestros de tetrápodos provenían casi todos de depósitos fósiles en el Atlántico norte, pero el descubrimiento de Gogonasus en Australia ha puesto en evidencia la teoría de que los animales terrestres se originaron en el hemisferio norte.

Los científicos acordaron una vez que los primeros tetrápodos verdaderos datan de hace aproximadamente 385 a 380 millones de años. Todo eso ha cambiado con el reciente descubrimiento de huellas de tetrápodos en Polonia que datan de hace 397 millones de años, lo que efectivamente retrasaría el calendario evolutivo en 12 millones de años. Si se confirma, este descubrimiento provocará alguna revisión en el consenso evolutivo.

Como puede ver, la evolución de los tetrápodos está lejos de estar escrita en piedra: los tetrápodos evolucionaron numerosas veces, en diferentes lugares. Aún así, hay algunas especies tempranas de tetrápodos que los expertos consideran más o menos definitivas. El más importante de estos es el Tiktaalik, que se cree que se encuentra a medio camino entre los peces con aletas lobuladas de tipo tetrápodo y los tetrápodos verdaderos posteriores. Tiktaalik fue bendecido con el equivalente primitivo de las muñecas, lo que puede haberlo ayudado a apoyarse en sus aletas rechonchas a lo largo del bordes de lagos poco profundos, así como un verdadero cuello, lo que le proporciona la flexibilidad y movilidad necesarias durante sus rápidos viajes a tierra firme.

Debido a su combinación de características de tetrápodos y peces, Tiktaalik a menudo se conoce como un "fisópodo" un nombre que a veces también se aplica a peces avanzados con aletas lobuladas como Eusthenopteron y Panderichthys. Otro fisópodo importante fue Ichthyostega, que vivió unos cinco millones de años después de Tiktaalik y alcanzó tamaños igualmente respetables: aproximadamente cinco pies de largo y 50 libras.

Hasta el reciente descubrimiento de Tiktaalik, el más famoso de todos los primeros tetrápodos fue Acantostega, que data de hace unos 365 millones de años. Esta esbelta criatura tenía extremidades relativamente bien desarrolladas, así como características tan "sospechosas" como una línea sensorial lateral que se extiende a lo largo de su cuerpo. Otros tetrápodos similares de este tiempo y lugar generales incluyeron Hynerpeton, Tulerpeton y Ventastega.

Los paleontólogos una vez creyeron que estos tetrápodos devonianos pasaron una gran cantidad de su tiempo en tierra firme, pero ahora están se cree que fue principalmente o incluso totalmente acuático, solo usando sus piernas y aparatos de respiración primitivos cuando absolutamente necesario. El hallazgo más significativo sobre estos tetrápodos fue la cantidad de dígitos en sus extremidades delanteras y traseras: de 6 a 8, un fuerte indicación de que no podrían haber sido los antepasados ​​de los tetrápodos posteriores de cinco dedos y sus mamíferos, aves y reptiles descendientes.

Hay un período de tiempo de 20 millones de años a principios Carbonífero período que ha producido muy pocos fósiles de vertebrados. Conocido como la brecha de Romer, este período en blanco en el registro fósil se ha utilizado para apoyar Creacionista duda en la teoría de la evolución, pero es fácilmente explicable por el hecho de que los fósiles solo se forman en condiciones muy especiales. La brecha de Romer afecta particularmente nuestro conocimiento de la evolución de los tetrápodos porque, cuando retomamos la historia 20 millones de años después (unos 340 millones años atrás), hay una profusión de especies de tetrápodos que se pueden agrupar en diferentes familias, algunas muy cercanas a ser verdaderos anfibios.

Entre los tetrápodos notables posteriores a la brecha se encuentran la pequeña Casineria, que tenía pies de cinco dedos; el Greererpeton con forma de anguila, que ya puede haber "evolucionado" de sus antepasados ​​de tetrápodos más orientados a la tierra; y la salamandra Eucritta melanolimnetes, también conocida como "la criatura de la Laguna Negra", de Escocia. La diversidad de los tetrápodos posteriores es evidencia de que mucho debe haber sucedido, en cuanto a la evolución, durante la Brecha de Romer.

Afortunadamente, hemos podido completar algunos de los espacios en blanco de Romer's Gap en los últimos años. El esqueleto de Pederpes fue descubierto en 1971 y, tres décadas más tarde, una investigación adicional por parte de la experta en tetrápodos Jennifer Clack lo fechó justo en el medio de la brecha de Romer. Significativamente, Pederpes tenía pies orientados hacia adelante con cinco dedos y un cráneo estrecho, características que se observaron en anfibios, reptiles y mamíferos posteriores. Una especie similar activa durante Romer Gap fue el Whatcheeria de cola grande, que parece haber pasado la mayor parte de su tiempo en el agua.