FORMY PRZEJŚCIOWE KRĘGOWCÓW
Najstarsze szczątki kręgowców kopalnych znajdowane w pokładach sylurskich i dewońskich świadczą, iż w tych odległych epokach geologicznych żyły na Ziemi zwierzęta pod pewnymi względami przypominające współczesne minogi i śluzice, a pod innymi bardzo od nich różne. Przeszłość kręgowców jest znana lepiej niż jakiejkolwiek innej grupy systematycznej. Ich szkielet przechowuje się w ziemi wiele milionów lat, dlatego też możemy poznać formy tych zwierząt i w ten sposób określić budowę praojców współczesnych ryb, płazów i gadów. Budowa ciała najstarszych znanych nam kręgowców wskazuje, że zwierzęta te powstały w wyniku długotrwałej ewolucji. Jedną ze zdobyczy ewolucyjnych było odkładanie w tkankach soli mineralnych, których złogi stanowiły znakomity materiał szkieletowy. Silny szkielet zezwala na rozrost umięśnienia. Organizmy te były zanurzone w wodzie, a więc ciężar soli mineralnych nie robił problemu. Do związków najczęściej występujących w szkielecie zwierząt zaliczamy fosforany i węglany wapnia.
Najstarsze szczątki zwierzęce, które zaliczamy do płazów, pochodzą z okresu dewońskiego. Panował wówczas gorący i wilgotny klimat, dlatego też walkę o przetrwanie wygrywały te formy, które mogły oddychać tlenem atmosferycznym, a następnie te, które za pomocą swych kończyn mogły przemieszczać się drogą lądową pomiędzy zbiornikami wodnymi. Dlatego też stopniowo, ryby trzonopłetwe przekształcały się w odmienne formy. Przodkami kręgowców były zapewne jakieś zwierzęta przypominające budową lancetnika.
LANCETNIK - PRZODEK KRĘGOWCÓW
Wzdłuż ciała lancetnika przebiega struna grzbietowa, a nad nią leży system nerwowy, który podobnie jak u kręgowców jest rurką pochodzenia nabłonkowego. Ma on wydłużone, spłaszczone dwubocznie i zwężone na obu końcach, pokryte jednowarstwowym nabłonkiem ciało. Lancetnik jest mała formą, jego długość wynosi ok.. 4-6 cm. w budowie lancetnika nie możemy wyróżnić wyraźnego odcinka głowowego. Posiada on układ krwionośny zamknięty w którym nie występuje serce, krew wprawiają w ruch skurcze wszystkich większych naczyń krwionośnych. Nie posiada on narządów zmysłów. Lancetnik jest rozdzielnopłciowy; jego gamety wypadają z przestrzeni okołoskrzelowej, skąd wydostają się na zewnątrz przez otwór odpływowy. Wszystkie kręgowce posiadają na przodzie ciała czaszkę, w której mieści się mózg i narządy zmysłów. Lancetnik nie posiada ani czaszki, ani mózgu, ani złożonych narządów zmysłów.
ICHTHYOSTEGA - FORMA PRZEJŚCIOWA MIĘDZY RYBAMI, A PŁAZAMI
Ichthyostega jest jedną z najstarszych znanych skamielin. Szczątki tych zwierząt zostały znalezione przez Duńczyków i Szwedów na Grenlandii. Były to zwierzęta stosunkowo duże, swoją budową przypominające ryby trzonopłetwe. Warto tu nadmienić, że czaszka Ichthyostega ma 20 cm. długości. Skóra brzucha i ogona pokryta była drobnymi łuskami, występowała linia naboczna, za stawem żuchwowym istniały kości będące resztką wieczka skrzelowego. Część mózgowa czaszki była podzielona na dwa ruchome odcinki. Ichthyostega posiadała też strunę grzbietową, pomimo silnie wykształconych kręgów kręgosłupa. Jego część ogonowa była zaopatrzona w płetwę podpartą tworami szkieletowymi. Występowały bardzo szerokie żebra. Płetwy parzyste przekształciły się w dwie pary pięciopalczastych kończyn wspartych na doskonale rozwiniętych pasach. Pierwszy z nich - pas barkowy nie był jednak połączony z czaszką, drugi - pas miednicowy rozrósł się i połączył wiązadłami z kręgosłupem. Mimo obecności płuc oddychanie na lądzie sprawiało pierwszym płazom poważne trudności. Obfitość tlenu w powietrzu nie sprawiała problemów z zaopatrzeniem w niego tkanek. Problem natomiast stanowiło usuwanie dwutlenku węgla.
Ichthyostega reprezentowała wyraźnie przejściową formę łączącą cechy ryb i płazów, która opuściła wody, a raczej wiodła wodno - lądowy tryb życia. Analizując budowę zębów i czaszki tego zwierzęcia można dojść do wniosku, że jego pokarm stanowiły ryby. Dowodzi to, że spędzała ona poważną część życia w wodzie o czym również świadczy obecność kanałów zmysłu linii bocznej oraz wyraźny szkielet płetwy ogonowej.
SEYMOURIA - POŁĄCZENIE CECH PŁAZÓW I GADÓW
W okresie węglowym (karbon) prymitywne płazy z grupy tarczogłowych rozdzieliły się na dwa pnie. Z pierwszego z nich, bardzo silnie zróżnicowanego wyłoniły się płazy, natomiast drugi wiódł ku gadom. Wykopaliska z okresów górnego karbonu, a także permu potwierdzają istnienie form przejściowych pomiędzy płazami, a gadami. Seymouria jest typowym przykładem takiej formy. Jej budowa wykazuje związki zarówno z płazami, gadami, a także rybami. Seymouria nie była dużym zwierzęciem, jej długość wynosiła ok. 50 cm. czaszka w uderzający sposób była podobna do czaszek płazów tarczogłowych, opatrzona tylko jednym kłykciem potylicznym. Jeśli chodzi o kończyny i pasy to miały one budowę podobną do tych samych organów u płazów. Co ciekawe nadmostek występujący w pasie barkowym to kość typowa dla ryb. Tymczasem palce Seymourii opatrzone pazurami przypominały gadzie. Niektórzy badacze twierdzą, że Seymouria przechodziła rozwój z przeobrażeniem. Jeśli byłaby to prawda to wówczas należałoby ją umieścić wśród płazów, większość zalicza ją jednak do gadów.
ARCHEOPTERYX - PIERWSZY PTAK
Formę przejściową pomiędzy gadami i ptakami stanowi ARCHEOPTERYX. Pierwszy ślad istnienia tego zwierzęcia to odcisk pióra znaleziony w 1860 roku w kamieniołomach jurajskich wapieni litograficznych w Bawarii. W następnym roku dokonano kolejnego odkrycia. Był to szkielet zwierzęcia posiadającego pióra, a więc najstarszego ptaka świata. W latach 1877, 1951, 1956, odnaleziono kolejne ślady tego samego rodzaju. Archeopteryx uważany za ptaka, był według niektórych specjalistów małym dinozaurem pokrytym piórami.
Archeopteryx
Można więc stwierdzić, że Archeopteryx żył około 130 - 150 mln lat temu. Do ptasich cech możemy zaliczyć przede wszystkim pióra na skrzydłach i na długim ogonie, pochodzącym od gadów. Kończyny tylne posiadały typową dla ptaków kość skokową. Podobnie jak u dzisiejszych ptaków stopa łączyła się z trzema palcami zwróconymi ku przodowi ciała oraz jednym palcem zwróconym ku tyłowi. Typową gadzią cechą jest budowa trzewioczaszki. U
Archeopteryxa kości szczęki górnej, kości międzyszczękowe oraz żuchwa są zaopatrzone w ostre spiczaste zęby, tymczasem u współczesnych ptaków kości te zostały przekształcone w rogowy dziób pozbawiony zębów. W jego skrzydłach, jak widać na rysunku, występowały trzy wolne szponiaste palce. W przeciwieństwie do współczesnych ptaków Archeopteryx nie posiadał kości pneumatycznych, ani też grzebienia na mostku, służącego jako przyczep dla mięśni piersiowych. Upierzenie tego pierwszego ptaka pełniło funkcje warstwy izolacyjnej, gdyż był on zwierzęciem stałocieplnym. Istnieją obecnie dwie hipotezy wyjaśniające tryb życia praptaka. Przypuszczenia pierwsze mówi, że Archeopteryx wspinał się na drzewa przy pomocy ostrych pazurów, przy czym pomagał sobie mocnym ogonem, a następnie opuszczał się lotem szybującym, rozpościerając opierzone kończyny. Hipoteza druga zajmuje odmienne stanowisko. Według niej praptak był zwierzęciem naziemnym, biegającym. Swoich opierzonych skrzydeł używał natomiast jako swoistych siatek, w które zaplątywały się owady. Trudno obecnie określić, która z przedstawionych hipotez jest prawdziwa.
Przez setki milionów lat życie rozwijało się wyłącznie w wodzie. Jednak stopniowo zwierzęta zaczęły wychodzić na ląd. Początkowo w końcu dewonu Ichthyostega posiadała jeszcze rybią łuskę i ogon, ale już poruszała się na czterech nogach z pięciopalczastymi palcami. Była więc ona pierwszym płazem. Seymouria łączyła już w sobie cechy płazów i lepiej rozwiniętych gadów. Archeopteryx łączył w sobie cechy gadów i ptaków. Świadczy to
o tym, że ptaki i gady miały wspólnych przodków.
BIBLIOGRAFIA
H.Szarski „Historia zwierząt kręgowych”, PWN, Warszawa 1985
red. Cz. Jura, H. Krzanowska, „ Leksykon biologiczny” Wiedza Powszechna, Warszawa 1992
D. Villee, „Biologia” MULTICO, Warszawa 1996
Larousse, „ Ziemia. Rośliny, Zwierzęta” BGW, Warszawa 1990
2