Штурм пляжей: ранние наземные позвоночные

В течение девонского геологического периода, около 375 миллионов лет назад, группа позвоночных вылезла из воды на сушу. Это событие – пересечение границы между морем и твердой землей – означало, что позвоночные наконец придумали, пусть и примитивные, решения четырех основных проблем жизни на суше. Чтобы водное позвоночное могло выжить на суше, животное:

  • должно выдерживать воздействие гравитации.
  • Должно быть способным дышать воздухом
  • Должен минимизировать потерю воды (высыхание).
  • Должен настраивать свои чувства так, чтобы они соответствовали воздуху, а не воде.

Как четвероногие совершили непростой переход к жизни на суше

Физические изменения

Эффекты гравитации предъявляют значительные требования к строение скелета наземного позвоночного. Позвоночник должен поддерживать внутренние органы животного и эффективно распределять вес вниз по конечностям, которые, в свою очередь, переносят вес животного на землю. Модификации скелета, необходимые для этого, включали увеличение прочности каждого позвонка (позволяющее ему удерживать дополнительный вес), добавление ребер (которые дополнительно распределяли вес и обеспечивали структурную поддержку) и развитие взаимосвязанных позвонков (позволяющих позвоночнику для поддержания необходимой осанки и пружины). Другой ключевой модификацией стало разделение грудного пояса и черепа (у рыб эти кости соединены между собой), что позволило наземным позвоночным амортизировать шок, возникающий во время движения.

Дыхание

Считается, что древние наземные позвоночные произошли от ряда рыб, у которых были легкие. Если это правда, это означает, что способность дышать воздухом появилась в то время, когда наземные позвоночные совершали свои первые набеги на сухую почву. Более серьезной проблемой для этих существ было избавление от избытка углекислого газа, образующегося при дыхании. Эта проблема – возможно, даже в большей степени, чем поиск способов получения кислорода, – сформировала дыхательные системы ранних наземных позвоночных.

Потеря воды

Устранение потери воды ( также называемый высыханием) также представлял проблемы для ранних наземных позвоночных. Потери воды через кожу можно свести к минимуму несколькими способами: путем создания водонепроницаемой кожи, выделения воскообразного водонепроницаемого вещества через железы в коже или обитания во влажных земных средах обитания. Ранние наземные позвоночные использовали все эти решения. Многие из этих существ также откладывали яйца в воде, чтобы яйца не теряли влагу..

Регулировка сенсорных органов

Последней большой проблемой адаптации к жизни на суше было приспособление сенсорных органов, предназначенных для жизни под водой. Изменения в анатомии глаза и уха были необходимы, чтобы компенсировать различия в передаче света и звука. Кроме того, некоторые чувства просто терялись, когда позвоночные перемещались на сушу, например, система боковой линии. В воде эта система позволяет животным ощущать вибрации, давая им знать о находящихся поблизости существах; однако в воздухе эта система не имеет большого значения.

Оцените статью
recture.ru
Добавить комментарий