Čtyřnožci

Jak číst taxoboxČtyřnožci
Stratigrafický výskyt: Devon až recent (asi před 390 mil. let – současnost)
alternativní popis obrázku chybí
Acanthostega gunnari
Vědecká klasifikace
Říšeživočichové (Animalia)
Kmenstrunatci (Chordata)
Podkmenobratlovci (Vertebrata)
Infrakmenčtyřnožci (Tetrapoda)
skupiny
Sesterská skupina
dvojdyšní (Dipnoi)
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Čtyřnožci (Tetrapoda) je velká skupina obratlovců, kteří obydleli souš. Objevili se v devonu (asi před 390 miliony let) jako potomci svaloploutvých ryb (Sarcopterygii) v podobě rodů Acanthostega a Ichthyostega. Skupinu Tetrapoda formálně popsal německý paleontolog Otto von Jaekel v roce 1909.[1]

Nejstarší fosilní doklady o chůzi tetrapodů po souši (v podobě fosilních otisků stop) pocházejí z Polska (lokalita Zachełmie) a mají stáří asi 390 milionů let.[2] Ovšem první tetrapodi vůbec nemuseli opustit vodní prostředí.[3] Evoluční diverzifikaci suchozemských tetrapodů výrazně urychlil tzv. kolaps karbonských pralesů, ke kterému došlo v době před asi 307 miliony let.[4][5] Nejstarším známým tetrapodomorfem je zřejmě druh Tungsenia paradoxa, který žil na území dnešní čínské provincie Jün-nan v době asi před 409 miliony let (raný devon).[6]

Objevy

V roce 1929 objevil tým vědců zkamenělé pozůstatky tetrapoda nazvaného Ichthyostega, o kterém se věřilo, že byl jedním z prvních tvorů, kteří chodili po souši. Na nově utvořených končetinách měl sedm prstů. V roce 1987 objevila Jennifer A. Clacková ve východním Grónsku zkamenělé pozůstatky čtyřnožce Acanthostega. Na na obou předních končetinách měl osm prstů. Výzkum ukázal, že nejblíže příbuzná tetrapodům je ryba Tiktaalik roseae, jejíž fosilie byly v roce 2004 nalezeny v kanadské Arktidě na ostrově Ellesmere v horninách starých 375 milionů let. Měla podobně zploštělou lebku a oči umístěné na horní straně lebky, která je vzdálenější od kostěného pletence lopatkového a začíná být volně pohyblivá.

Podle veslovitých končetin to byli stále ještě vodní živočichové částečně dýchající vnitřními žábrami, ale dokázali dýchat i vzdušný kyslík. Výzkum ukazuje, že nejstarší čtvernožci žili část času v mořské vodě a část času ve sladké vodě. Mezi taková místa dnes patří říční delty a estuáry, které zřejmě obývali. Byli zřejmě euryhalinní (měli schopnost snášet velké změny v koncentraci solí ve vodě).[7] Devonští tetrapodi žili především v tropickém pásu, ale jejich zástupci byli objeveni také například za jižním polárním kruhem.[8] Anatomické adaptace pro lepší pohyb na souši jsou dobře patrné také u druhu Mesanerpeton woodi, objeveném ve Skotsku a popsaném v létě roku 2018.[9]

Tiktaalik roseae
Schéma vývoje končetin u tetrapodů: A. Eusthenopteron B. Gogonasus C. Panderichthys D. Tiktaalik E. Acanthostega F. Ichthyostega (zadní noha) G. Tulerpeton

Transformace ploutví v kráčivé končetiny byl komplexní proces, kterému teprve začínáme rozumět.[10] Přechod od plavání k chůzi byl dochován v podobě otisků stop (ichnofosilií) na deskách některých hornin karbonského stáří.[11] Výzkumy ukázaly, že v době vzniku prvních tetrapodů byla míra evoluční (morfologické) inovace u „praobojživelníků“ velmi vysoká, a to po dobu asi 30 milionů let.[12]

Mezi největší odborníky na tuto skupinu obratlovců patřila po desetiletí britská paleontoložka Jennifer Clacková (19472020).[13]

Recentní zástupci

K dnešním tetrapodům řadíme obojživelníky, savce, ptáky a zbylé plazy. Některé tetrapodní znaky mají i mořští ďasi, kteří používají ploutve ke kráčení, při kterém střídají pravou a levou břišní ploutev.

Stavba těla a rozměry

Největšími známými zástupci této skupiny jsou obří kytovci (zejména plejtvák obrovský, dosahující hmotnosti přes 170 tun) a druhohorní sauropodní dinosauři, jejichž délka se mohla pohybovat až kolem 40 metrů.[14]

Hmotnostní limit pro kráčející suchozemské živočichy činí podle některých odhadů asi 140 tun, což je zároveň hmotnost, které se možná přiblížili pouze největší žijící sauropodní dinosauři.[15][16]

Odkazy

Reference

  1. SUES, Hans-Dieter. Authorship and date of publication of the name Tetrapoda. S. e1564758. Journal of Vertebrate Paleontology [online]. 2019-01-02. Roč. 39, čís. 1, s. e1564758. Dostupné online. DOI 10.1080/02724634.2019.1564758. (anglicky) 
  2. QVARNSTRÖM, Martin; SZREK, Piotr; AHLBERG, Per E.; NIEDŹWIEDZKI, Grzegorz. Non-marine palaeoenvironment associated to the earliest tetrapod tracks. S. 1074. Scientific Reports [online]. 2018-01-18. Roč. 8, čís. 1, s. 1074. Dostupné online. DOI 10.1038/s41598-018-19220-5. PMID 29348562. (anglicky) 
  3. Uppsala University. The earliest well-preserved tetrapod may never have left the water. phys.org [online]. 2019-10-23 [cit. 2022-12-26]. Dostupné online. (anglicky) 
  4. DUNNE, Emma M.; CLOSE, Roger A.; BUTTON, David J.; BROCKLEHURST, Neil; CASHMORE, Daniel D.; LLOYD, Graeme T.; BUTLER, Richard J. Diversity change during the rise of tetrapods and the impact of the ‘Carboniferous rainforest collapse’. S. 20172730. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences [online]. 2018-02-14. Roč. 285, čís. 1872, s. 20172730. Dostupné online. DOI 10.1098/rspb.2017.2730. (anglicky) 
  5. University of Birmingham. Rainforest collapse 307 million years ago impacted the evolution of early land vertebrates. phys.org [online]. 2018-02-06 [cit. 2022-12-26]. Dostupné online. (anglicky) 
  6. LU, Jing; YOUNG, Gavin; HU, Yu-Zhi; QIAO, Tuo & ZHU, Min. The posterior cranial portion of the earliest known Tetrapodomorph Tungsenia paradoxa and the early evolution of tetrapodomorph endocrania. Vertebrata PalAsiatica. October 2018. doi: 10.19615/j.cnki.1000-3118.181031 https://www.researchgate.net/publication/330349847_The_posterior_cranial_portion_of_the_earliest_known_Tetrapodomorph_Tungsenia_paradoxa_and_the_early_evolution_of_tetrapodomorph_endocrania
  7. YIRKA, Bob. Stable isotopes suggest earliest tetrapods were euryhaline creatures. phys.org [online]. 2018-06-01 [cit. 2022-12-26]. Dostupné online. (anglicky) 
  8. GESS, Robert; AHLBERG, Per Erik. A tetrapod fauna from within the Devonian Antarctic Circle. S. 1120–1124. Science [online]. 2018-06-08. Roč. 360, čís. 6393, s. 1120–1124. Dostupné online. DOI 10.1126/science.aaq1645. (anglicky) 
  9. SMITHSON, Timothy R. and CLACK, Jennifer A. A new tetrapod from Romer's Gap reveals an early adaptation for walking. Earth and Environmental Science Transactions of The Royal Society of Edinburgh. 2018, vol. 108, iss. 1, s. 89–97. doi: https://doi.org/10.1017/S1755691018000075
  10. DICKSON, Blake V.; PIERCE, Stephanie E. How (and why) fins turn into limbs: insights from anglerfish. S. 87–103. Earth and Environmental Science Transactions of the Royal Society of Edinburgh [online]. 2018-03. Roč. 109, čís. 1–2, s. 87–103. Dostupné online. DOI 10.1017/S1755691018000415. (anglicky) 
  11. HERRON, Sean Thor; FLEMING, Edward James; FLOWERDEW, Michael John. Transition from swimming to walking preserved in tetrapod trackways from the Late Carboniferous of Bjørnøya, Svalbard. S. 202012. Norwegian Journal of Geology [online]. 2020-08-08. Roč. 100, s. 202012. Dostupné online. DOI 10.17850/njg100-2-6. (anglicky) 
  12. SIMÕES, Tiago R.; PIERCE, Stephanie E. Sustained high rates of morphological evolution during the rise of tetrapods. S. 1403–1414. Nature Ecology & Evolution [online]. 2021-08-23. Roč. 5, čís. 10, s. 1403–1414. Dostupné online. DOI 10.1038/s41559-021-01532-x. (anglicky) 
  13. AHLBERG, Per. Jennifer Clack (1947–2020). S. 587–587. Nature [online]. 2020-04-30. Roč. 580, čís. 7805, s. 587–587. Dostupné online. DOI 10.1038/d41586-020-01217-8. (anglicky) 
  14. SOCHA, Vladimír. Nejdelší obratlovec všech dob?. OSEL.cz [online]. 15. listopadu 2018. Dostupné online. 
  15. SOCHA, Vladimír. Dinosauři – rekordy a zajímavosti. Brno: Kazda, 2021, s. 38. ISBN 978-80-7670-033-8.
  16. SOCHA, Vladimír. Jak těžcí mohli být největší dinosauři?. OSEL.cz [online]. 14. prosince 2022. Dostupné online. 


Literatura

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Information-silk.svg
Autor: , Licence: CC BY 2.5
A tiny blue 'i' information icon converted from the Silk icon set at famfamfam.com
Acanthostega gunnari.jpg
Autor: Ryan Somma, Licence: CC BY-SA 2.0
Acanthostega gunnari
Tiktaalik roseae (fish to amphibian transitional fossil) (Fram Formation, Upper Devonian; Ellesmere Island, Arctic Canada) 2 (49755646886).jpg
Autor: James St. John, Licence: CC BY 2.0

Tiktaalik roseae Daeschler et al., 2006 - half-fish, half-amphibian fossil from the Devonian of Canada. (cast, FMNH PF15316 & PF15318, Field Museum of Natural History, Chicago, Illinois, USA)

Tiktaalik is a famous transitional fossil. It represents the fish-to-amphibian transition, which is also the water-to-land transition for vertebrates. Non-fish vertebrates are referred to as "tetrapods", because they have four limbs. As such, Tiktaalik is often nicknamed a "fishapod". Impressively, Tiktaalik was predicted to exist before it was found.

Creationists hate this fossil, but their anti-science gibberish does demonstrate that Tiktaalik is indeed a transitional fossil, because some creationists call it 100% fish, while others call it 100% tetrapod.

Tiktaalik fossils were found in the 2000s in the Fram Formation of Arctic Canada. The Fram Formation is about 1,800 meters thick, representing about 2 to 3 million years of deposition. The unit consists of alluvial, river channel, and floodplain sediments. This is part of a clastic wedge - eroding mountains to the east produced vast quantities of coarse- to fine-grained, siliciclastic sediments.

Three specimens of Tiktaalik were collected. The specimen seen here consists of a skull and post-cranial skeleton. Three skulls were obtained - each was associated with shoulder girdles and fins.

This odd animal had a mixture of fish and tetrapod features. It had fish scales, tetrapod-like flattened ribs (they provide support for respiration using lungs), a neck (it could turn its head without turning the whole body, as fish have to do), fish-like fins that could flex at the wrist (fish can't do that), a flat head with posterior notches (a tetrapod feature), dorsal eyes, a primitive jaw, and gill supports (brachial supports).

Classification: Animalia, Chordata, Vertebrata, Tetrapoda

Stratigraphy: Fram Formation, Frasnian Stage, lower Upper Devonian

Locality: near Bird Fiord, southern Ellesmere Island, Arctic Canada


See info. at: <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Tiktaalik" rel="noreferrer nofollow">en.wikipedia.org/wiki/Tiktaalik</a> and

<a href="http://www.jsjgeology.net/Daeschler-talk.htm" rel="noreferrer nofollow">www.jsjgeology.net/Daeschler-talk.htm</a>
Fishapods tetrapods.JPG
Comparison between the limbs of Sarcopterygiin fishes and tetrapods. A. EN:Eusthenopteron B. EN:Gogonasus C. EN:Panderichthys D. EN:Tiktaalik E. EN:Acanthostega F. EN:Ichthyostega ( hindleg ), and G. EN:Tulerpeton.