Домен:
Царство:
Подцарство:
Без ранга:
Инфратип:
Семейство:
Вид:
Ихтиостега

Ихтиостега — род вымерших животных, тесно связан с тетраподами (четвероногими наземными позвоночными). Он обнаружен в виде окаменелостей в породах в восточной Гренландии позднего девонского периода около 370 миллионов лет назад. Хотя Ихтиостег часто называют «четвероногими» из-за наличия конечностей и пальцев, она была более базальной «примитивной» разновидностью, чем настоящие коронные четвероногие, и ее можно было бы более точно назвать стегоцефальным или стволовым четвероногим.

Содержание материала:

Происхождение вида и описание

Фото: Ихтиостега

Фото: Ихтиостега

Ихтиостега (из греческого «рыба кровля») является ранним родом из клады тетраподоморфов (tetrapodomorphs), жившие в конце девонского периода. Это был один из первых видов позвоночных с четырьмя конечностями найденный в окаменелостях. Ихтиостега обладала легкими и конечностями, которые помогали ей перемещаться по мелководью в болотах. По строению и привычкам она не считается истинным членом группы, т. к. первые современные амфибии (члены группы Lissamphibia ) появились в триасовый период.

Видео: Ихтиостега

Интересный факт: Первоначально были описаны четыре вида, и был описан второй род, Ichthyostegopsis. Но дальнейшие исследования показали существование трех достоверных видов, основанных на пропорциях черепа и связанных с тремя различными формации.

До находок других ранних стегоцефалов и близкородственных рыб в конце 20-го века, Ихтиостега оставалась единственной в качестве найденных окаменелостей переходных между рыбой и четвероногими, сочетая в себе одновременно особенности рыб и четвероногих. Более новое исследование показало, что у нее была необычная анатомия.

Традиционно Ихтиостега представляет парафилетический класс примитивнейших стволовых четвероногих, поэтому не классифицируется многими современными исследователями, как предок современных видов. Филогенетический анализ продемонстрировал, что ихтиостега является промежуточным звеном между другими примитивными стегоцефальными стволовыми тетраподами. В 2012 г Шварцем было составлено эволюционное дерево ранних стегоцефалов.

Внешний вид и особенности

Фото: Как выглядит ихтиостега

Фото: Как выглядит ихтиостега

Ихтиостега была длиной около полтора метра и имела небольшой спинной плавник по краю хвоста. Сам хвост обладал серией костистых опор, типичных для хвостовых опор, встречающихся у рыб. Другие признаки, сохраняющиеся у более ранних водных позвоночных, включают относительно короткую область морды, наличие преоперкулярной кости в области щеки, которая служит частью жабр, и множество мелких чешуек на теле. Продвинутые черты, характерные для четвероногих, включают ряд крепких костей, поддерживающих мясистые конечности, отсутствие жабр и сильных ребер.

Интересный факт: Ихтиостега и ее родственники представляют формы, несколько более продвинутые, чем водный Eusthenopteron, и, по-видимому, находятся рядом с эволюционной линией, ведущей к первым тетраподам на суше.

Наиболее заметной особенностью осевого скелета ихтиостег является степень, в которой ребра перекрывают друг друга. Одно грудное ребро может перекрывать еще три или четыре задних, образуя бочкообразный «корсет» вокруг тела. Это говорит о том, что животное не могло согнуть туловище сбоку во время ходьбы или плавания. Позвонки не были хордовыми, но нервные дуги имели более заметные зигапофизы.

Можно предположить, что животное двигалось больше в результате дорсовентрального сгибания, чем при обычной боковой прогулке. Массивные передние конечности, возможно, использовались, чтобы подтянуть животное вперед, а затем согнуть пресакральную область, чтобы подтянуть заднюю часть. Задние конечности состояли из короткой, толстой бедренной кости с большим фланцем и приводящего глубокой межмыщелковой ямкой.

Большая, почти четырехугольная голень и более короткая малоберцовая кость были уплощены. Большой промежуточный продукт и малоберцовая кость включали большую часть костей лодыжки. Хорошо сохранившийся образец, собранный в 1987 году, показывает полный набор из семи пальцев, три маленьких на передней кромке и четыре полных сзади.

Где обитает ихтиостега?

Фото: Ихтиостега в воде

Фото: Ихтиостега в воде

Остатки ихтиостега были найдены в Гренландии. Хотя точный ареал обитания вида неизвестен, можно предположить, что ихтиостеги являлись обитателями северного полушария. И населяли нынешние воды Атлантического и Северного ледовитого океана. Для девонского периода характерен относительно теплый климат и, вероятно, отсутствие ледников. Расхождение температуры от экватора к полюсам были не столь большим, как сегодня. Погода также была очень засушливой, в основном вдоль экватора, где была самая сухая погода.

Интересный факт: Реконструкция температуры поверхности тропического моря предполагает среднее значение 25 ° C в раннем девоне. Уровень двуокиси углерода резко снижался в течение девонского периода, т. к. захоронение новообразованных лесов вытягивало углерод из атмосферы в донные отложения. Это отражено средине девонского периода охлаждением температуры до 5 ° C . Для позднего девона характерно повышение температуры до уровня, эквивалентного раннему девону.

В то время не отмечается соответствующее увеличение концентраций CO², а континентальное выветривание увеличивается (как показывают более высокие температуры). Кроме того, ряд свидетельств, таких как распределение растений, указывает на потепление позднего девона. Именно в этим периодом датируются найденные окаменелости. Возможно, что ихтиостеги сохранялись в следующем каменноугольном периоде. Их дальнейшее исчезновение, возможно, связано с понижением температуры в местах их обитания.

В этот период климат затронул доминирующие организмы в рифах, микробы были основными рифообразующими организмами в теплые периоды, а кораллы и строматопороидные губки играли доминирующую роль в более холодные времена. Потепление в конце девона, возможно, даже способствовало исчезновению строматопороидов.

Теперь Вы знаете где водилась ихтиостега. Давайте же посмотрим, что она употребляла в пищу.

Чем питалась ихтиостега?

Фото: Ихтиостега

Фото: Ихтиостега

Пальцы ихтиостеги плохо сгибались, а мышечная система была слабой, но животное, кроме водной среды, уже могло перемещаться по болотистым участкам суши. Если рассматривать времяпровождения ихтиостеги в процентном отношении, то 70-80% времени она покоряла водную стихию, а оставшееся время пыталась осваивать сушу. Ее основными источниками пищи являлись обитатели морей того времени рыбы, морской планктон, возможно, морские растения. Уровень моря в девоне был в целом высоким.

В морских фаунах по-прежнему преобладали:

  • мшанки;
  • разнообразные и обильные брахиоподы;
  • загадочные гедереллиды;
  • микроконхиды;
  • криноиды подобные лилии животные, несмотря на их сходство с цветами, были в изобилии;
  • трилобиты были все еще довольно распространены.

Возможно, некоторыми из этих видов питалась Ихтиостега. Ранее ученые связывали ихтиостегу с появлением четвероногих на суше. Однако, скорее всего, она выходила на сушу на очень короткое время, и возвращалась обратно в воду. Кто из древних позвоночных стал настоящим первооткрывателем суши, еще предстоит узнать.

К девонскому периоду жизнь шла полным ходом в процессе колонизации земли. В моховые леса и бактериальные маты силура в начале периода вошли примитивные корневые растения, создавшие первоначальные устойчивые почвы и членистоногих, таких как клещи, скорпионы, тригонотарбиды и многоножки. Хотя членистоногие появились на земле раньше, чем в раннем девоне и существование таких окаменелостей, как Climactichnites, позволяют предположить, что наземные членистоногие могли появиться уже в кембрии.

Первые возможные окаменелости насекомых появились раннем девоне. Данные о самых ранних тетраподах представлены в виде следов окаменелостей в мелководных лагунах морской карбонатной платформы / шельфа в течение среднего девона, хотя эти следы были подвергнуты сомнению, и ученые выдвинули теорию о следах кормления рыб. Вся эта быстроразвивающаяся флора и фауна являлась потенциальным источником пищи для Ихтиостег.

Особенности характера и образа жизни

Фото: Вымершая ихтиостега

Фото: Вымершая ихтиостега

Возраст животного был установлен на уровне 370 миллионов лет и датирован девонским периодом. Ихтиостега — один из старейших известных четвероногих. Из-за своих особенностей, которые включают в себя характеристики как рыб, так и амфибий, Ichthyostega служила важным плацдармом и морфологическим доказательством теории эволюции.

Интересный факт: Один из самых крутых фактов об ихтиостеге состоит не в том, что у нее перепончатые ноги, а в том, что она способна была дышать воздухом — по крайней мере, в течение коротких периодов времени. Однако даже с этой удивительной способностью она, вероятно, не проводила много времени на суше. Это потому, что она была довольно тяжелой, а его ноги не достаточно сильными, чтобы перемещать крепкое тело.

У Ихтиостеги передние конечности, похоже, были тяжелыми, а предплечье не могло полностью вытягиваться. Пропорции морского слона являются ближайшим анатомическим аналогом среди живых животных. Возможно, Ихтиостега поднялась на скалистые пляжи, параллельно перемещая передние конечности и таща за собой задние конечности.

Животное было неспособно к типичным походкам четвероногих, поскольку у передних конечностей не было необходимого диапазона вращательного движения. Однако, точный образ жизни Ихтиостеги еще не ясен из-за ее необычных особенностей.

Социальная структура и размножение

Фото: Ихтиостегаи

Фото: Ихтиостегаи

Предполагается, что ихтиостеги и ее родственники проводили время, греясь на солнце, чтобы поднять температуру своего тела. Они также возвращались в воду, чтобы охладиться, поохотиться за едой и размножиться. Их образ жизни требовал сильных передних конечностей, чтобы вытащить из воды хотя бы переднюю часть, и более сильную грудную клетку и позвоночник, чтобы поддержать их, загорая на животе, как современные крокодилы.

Интересный факт: Ихтиостеги стали прародителями двум основным ветвям земноводных, различающихся по строению черепа и конечностей. В позднем девоне возникли лабиринтодонты. Внешне они походили на крокодилов или саламандр. Сегодня стали известны сотни видов лабиринтодонтов, проживавших в заболоченных лесах и реках.

Вода была для ихтиостеги обязательным требованием, поскольку яйца самых ранних наземных четвероногих не мог выжить вне воды, поэтому воспроизведение не могло произойти без водной среды. Вода также была необходима для их личинок и внешнего оплодотворения. С тех пор большинство наземных позвоночных разработали два метода внутреннего оплодотворения. Либо прямой, как видно у всех амниот и нескольких амфибий, либо непрямой для многих саламандр, помещая сперматофор на землю, который затем поднимается самкой.

Естественные враги ихтиостеги

Фото: Как выглядит ихтиостега

Фото: Как выглядит ихтиостега

Хотя передние конечности не были восстановлены, т. к. они не найдены среди известных окаменелостей животного, считается, что эти отростки были больше, нежели задние конечности животного. Ученные считают, что таким образом ихтиостега перемещала свое тело из воды на сушу.

Похоже, что локомоция, являющаяся функцией инстинктивных движений опорно-двигательной системы организма, представляла собой лишь минимальную изменчивость движений под водой с помощью комбинации движений хвоста и ног. При этом ноги специально использовались для прохождения мышц через затопленные подлески водных растений.

Интересный факт: Хотя наземные движения были возможны, Ихтиостега была более развита для жизни в воде, особенно на взрослой стадии своей жизни. Она редко перемещалась по суше, а возможно меньший размер несовершеннолетних особей, позволяющий им легче передвигаться по суше, служил не для поиска пищи вне водной стихии, а как способ избежать других крупных хищников, пока они не вырастут достаточно большими, чтобы не стать их добычей.

Ученые утверждают, что продвижение на сушу обеспечило животным большую безопасность от хищников, меньшую конкуренцию за добычу и определенные экологические преимущества, которых нет в воде, такие как концентрация кислорода, и контроль температуры — подразумевает, что развивающие конечности, также приспосабливаются к тому, чтобы проводить часть своего времени вне воды.

Тем не менее, исследования показали, что у саркоптеригов развились конечности, похожие на четвероногих, подходящие для того, чтобы хорошо ходить, прежде чем отправиться на сушу. Это говорит о том, что они приспособились ходить по земле под водой, прежде чем перейти на сушу.

Популяция и статус вида

Фото: Ихтиостега

Фото: Ихтиостега

Ихтиостега — вид вымерший очень давно. Поэтому сегодня трудно судить на сколько широко были распространены популяции Ихтиостеги на Земле. Но т. к. окаменелости были найдены только в пределах Гренландии, вероятно, количество особей было незначительным. Эти животные жили в очень непростой период. Крупное вымирание произошло в начале последней фазы девона, фауна фаменцких отложений показывает, что около 372,2 млн лет назад, когда все ископаемые рыбы-агнатаны, за исключением гетерострак псаммостеидов, внезапно исчезли.

Вымирание в позднем девоне было одним из пяти основных событий исчезновения в истории жизни Земли, и было более радикальным, чем подобное событие исчезновения, которое закрыло меловой период. Кризис девонского вымирания в первую очередь коснулось морского сообщества и выборочно затронуло мелководные организмы в теплой воде. Наиболее важной группой, которая пострадала от этого события вымирания, были строители великих рифовых систем.

Среди сильно пострадавших морских групп были:

  • брахиоподы;
  • аммониты;
  • трилобиты;
  • акритархи;
  • рыбы без челюстей;
  • конодонты;
  • все плакодермы.

Наземные растения, а также пресноводные виды, такие как наши предки четвероногие, были относительно незатронуты событием позднего девонского вымирания. Причины исчезновения видов в позднем девоне все еще неизвестны, и все объяснения остаются спекулятивными. В этих условиях ихтиостега выживала и размножалась. Удары астероидов изменяли поверхность Земли и влияли на ее обитателей.