Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Лопастепёрые Рыбы ( / ˌ с ɑːr к ɒ р т ə г ɪ я / , от греческого : σάρξ саркс , плоть и πτέρυξ pteryx , плавник) -Иногда считается синонимом кистеперых ( «бахрома-ребристых рыбы», от греческого κροσσός крестос , бахрома) - клад (традиционно класс или подкласс) костистых рыб , представители которых известны как рыбы с лопастными плавниками . ГруппаТетраподы , суперкласс, включающий земноводных , рептилий (включая динозавров и, следовательно, птиц ) и млекопитающих , произошли от некоторых саркоптеригов; согласно кладистской точке зрения, четвероногие считаются группой внутри Sarcopterygii.

Живущие не четвероногие саркоптеригианы включают два вида латимерии и шесть видов двоякодышащих рыб .

Характеристики [ править ]

Гуйю-онейрос , самая ранняя из известных костных рыб, жила в позднем силуре , 419 миллионов лет назад). [2] [3] В нем сочетаются как лучевые плавники, так и лопастные плавники, хотя анализ совокупности его характеристик приближает его к рыбе с лопастными плавниками. [4] [5] [6]

Рано-лопастные рыбы - это костистые рыбы с мясистыми лопастными парными плавниками , которые соединены с телом одной костью. [7] Плавники рыб с лопастными плавниками отличаются от плавников всех других рыб тем, что каждый имеет мясистый, лопастообразный, чешуйчатый стебель, отходящий от тела. Масштабы sarcopterygians являются истинным scaloids , состоящие из пластинчатой кости , окруженных слоями сосудистой кости, дентин -как cosmine , и внешнего кератина . [8] Морфология тетраподоморфов, рыб, похожих на четвероногих, указывает на переход от воды к наземной жизни.[9] Грудные и брюшные плавники имеют сочленения, напоминающие суставы конечностей четвероногих. Первые четвероногие наземные позвоночные, базальные земноводные , обладали ногами, образованными из этих плавников. У саркоптеригов также есть два спинных плавника с отдельными основаниями, в отличие от одного спинного плавника актиноптеригов ( лучеплавниковых рыб). Головной мозг саркоптеригов примитивно имеет шарнирную линию, но она отсутствует у четвероногих и двоякодышащих рыб. У многих ранних саркоптеригов хвост симметричный. У всех саркоптеригов есть зубы, покрытые настоящей эмалью .

Большинство видов рыб с лопастными плавниками вымерли. Самой крупной из известных рыб с лопастными плавниками был Rhizodus hibberti из каменноугольного периода Шотландии, длина которого, возможно, превышала 7 метров. Среди двух групп существующих (ныне живущих) видов, латимерии и двоякодышащих рыб , самый крупный вид - латимерия Западной Индийского океана , достигающая 2 м (6 футов 7 дюймов) в длину и вес 110 кг (240 фунтов). Самая большая двоякодышащая рыба - африканская двоякодышащая рыба, которая может достигать 2 м (6,6 футов) в длину и весить до 50 кг (110 фунтов). [10] [11]

Классификация [ править ]

Таксономисты, придерживающиеся кладистического подхода, включают в эту группу четвероногих, которые, в свою очередь, включают все виды четырехногих позвоночных. [12] Плавники рыб с лопастными плавниками, таких как латимерия, очень похожи на конечности конечностей четвероногих, ожидаемых от предков. Рыбы с лопастными плавниками, по-видимому, следовали двум различным линиям развития и, соответственно, разделены на два подкласса: Rhipidistia (включая Dipnoi, двоякодышащих рыб и Tetrapodomorpha, которые включают Tetrapoda) и Actinistia (латимерии).

Таксономия [ править ]

Приведенная ниже классификация следует за Бентоном 2004 и использует синтез ранговой линнеевской таксономии, а также отражает эволюционные отношения. Бентон включил суперкласс Tetrapoda в подкласс Sarcopterygii, чтобы отразить прямое происхождение четвероногих от рыб с лопастными плавниками, несмотря на то, что первому был присвоен более высокий таксономический ранг. [13]

Современная латимерия, Latimeria chalumnae
Квинслендская двоякодышащая рыба
  • Подкласс Sarcopterygii
    • † Заказать Onychodontida
    • Отряд Актинистия
    • Инфракласс Dipnomorpha
      • † Отряд Porolepiformes
      • Подкласс Dipnoi
        • Заказать Ceratodontiformes
        • Отряд Lepidosireniformes
    • Инфракласс Тетраподоморфа
      • † Отряд Rhizodontida
      • Остеолепидида надотряда
        • † Отряд Osteolepiformes
          • † Семейство Tristichopteridae
        • † Отряд Пандерихтиды
        • Суперкласс Tetrapoda

Филогения [ править ]

Кладограмма представлена ниже, основана на результатах исследований , собранных Филиппом Janvier и других для Древо жизни веб - проекта , [16] Филогения Архив Микко в [17] и Сварц 2012. [18]

Восстановление жизни Sparalepis tingi и другой фауны силурия Юньнани
  • Sarcopterygii incertae sedis
    • Гуйю онейрос Чжу и др. , 2009 г.
    • Diabolepis speratus (Чанг и Ю, 1984)
    • Langdenia campylognatha Janvier & Phuong, 1999 г.
    • Лигулалепис Шульце, 1968
    • Meemannia eos Zhu, Yu, Wang, Zhao & Jia, 2006 г.
    • Psarolepis romeri Yu 1998 sensu Zhu, Yu, Wang, Zhao & Jia, 2006
    • Megamastax ambylodus Choo, Zhu, Zhao, Jia и Zhu, 2014 г.
    • Sparalepis tingi Choo, Zhu, Qu, Yu, Jia & Zhaoh, 2017 [19] [20]
  • Парафилетические Osteolepida incertae sedis [таксоны, не изученные Ahlberg & Johanson, 1998]:
    • Bogdanovia orientalis Obrucheva 1955 [рассматривается как Coelacanthinimorph sarcopterygian]
    • Canningius groenlandicus Säve-Söderbergh, 1937
    • Хризолепис
    • Гейзеролепис
    • Латвия
      • L. grewingki (Гросс, 1933)
      • L. porosus Jarvik, 1948 г.
      • L. obrutus Воробьева, 1977
    • Lohsania utahensis Vaughn, 1962 г.
    • Megadonichthys kurikae Vorobyeva , 1962 г.
    • Platyethmoidia antarctica Young, Long & Ritchie, 1992 г.
    • Широлепис ананьеви Воробьева, 1977
    • Sterropterygion brandei Thomson, 1972 г.
    • Thaumatolepis edelsteini Obruchev, 1941
    • Thysanolepis micans Воробьева, 1977
    • Воробьевой долонодон Young, Long & Ritchie, 1992
  • Парафилетическая Elpistostegalia / Panderichthyida incertae sedis
    • Parapanderichthys stolbovi (Воробьева, 1960) Воробьева, 1992
    • Howittichthys warrenae Long & Holland, 2008 г.
    • Livoniana multidentata Ahlberg, Luksevic & Mark-Kurik, 2000 г.
  • Stegocephalia incertae sedis
    • Antlerpeton clarkii Thomson, Shubin & Poole, 1998 г.
    • Austrobrachyops jenseni Colbert & Cosgriff, 1974 г.
    • Broilisaurus raniceps (Goldenberg, 1873) Kuhn, 1938
    • Densignathus rowei Daeschler, 2000 г.
    • Дорагнатус Вуди Смитсон, 1980 г.
    • Jakubsonia livnensis Lebedev, 2004
    • Limnerpeton dubium Fritsch, 1901 ( номен дубиум )
    • Limnosceloides Romer, 1952 г.
      • L. dunkardensis Romer, 1952 (тип)
      • L. brahycoles Langston, 1966 г.
    • Occidens portlocki Clack & Ahlberg, 2004 г.
    • Ossinodus puerorum emend Warren & Turner, 2004 г.
    • Romeriscus periallus Baird & Carroll, 1968 г.
    • Sigournea multidentata Bolt & Lombard, 2006 г.
    • Sinostega pani Zhu et al. , 2002 г.
    • Ymeria denticulata Clack et al. , 2012 г.

Эволюция [ править ]

Эволюция рыб с лопастными плавниками
В позднедевонском видообразовании позвоночных у потомков пелагических рыб с лопастными плавниками, таких как Eusthenopteron, была обнаружена последовательность адаптаций:
  • Panderichthys , пригодный для илистых отмелей;
  • Тиктаалик с плавниками, похожими на конечности, которые могли переносить его на сушу;
  • Ранние четвероногие в заросших сорняками болотах, таких как:
    • Акантостега , у которого были ноги с восемью пальцами,
    • Ихтиостега с конечностями.
Потомки также включали пелагических рыб с лопастными плавниками, таких как латимерия .
Зуб саркоптерикоса Onychodus из девона штата Висконсин

Лопастоперые рыбы (саркоптериги) и их родственники, лучевые рыбы ( актиноптериги ) составляют суперкласс костистых рыб ( Osteichthyes ), характеризующийся их костным скелетом, а не хрящом . В остальном существуют огромные различия в структурах плавников, дыхательных путей и кровообращения между Sarcopterygii и Actinopterygii, например, наличие космоидных слоев на чешуе саркоптеригов. Самые ранние окаменелости sarcopterygians, найденные в самом верхнем силуре (около 418 млн лет ), походили на acanthodians (на «колючую рыбу», таксон , который вымер в конце палеозоя). В раннем – среднем девоне(416–385 млн лет назад), в то время как хищные плакодермы доминировали в морях, некоторые саркоптериги проникли в пресноводные среды обитания.

В раннем девоне (416–397 млн ​​лет назад) саркоптериги разделились на две основные линии: целаканты и рипидисты . Целаканты никогда не покидали океаны, и их расцвет пришелся на поздний девон и каменноугольный период , от 385 до 299 млн лет назад, поскольку в эти периоды они были более обычны, чем в любой другой период фанерозоя; целаканты (род Latimeria ) до сих пор обитают в открытых (пелагических) океанах .

Rhipidistians, чьи предки , вероятно , жили в океане вблизи речные рты ( лиманы ), покинул мир океана и мигрировал в пресноводные среды обитания. В свою очередь, они разделились на две основные группы: двоякодышащие и тетраподоморфы . Наибольшее разнообразие двоякодышащих излучали в триасовый период; сегодня осталось менее дюжины родов. Они развили первые протолёгкие и прото-конечности, приспособившись к жизни вне подводной водной среды к среднему девону (397–385 млн лет назад).

Существуют три основные гипотезы о том, как двоякодышащие рыбы развили свои короткие плавники (прото-конечности). Традиционное объяснение - это «гипотеза об уменьшении водоемов» или «гипотеза пустыни», выдвинутая американским палеонтологом Альфредом Ромером , который считал, что конечности и легкие могли развиться из-за необходимости находить новые водоемы по мере высыхания старых водоемов. . [22]

Вторую, «гипотезу приливов и отливов», опубликовала группа польских палеонтологов - Гжегож Недзведский , Петр Шрек , Катаржина Наркевич , Марек Наркевич и Пер Альберг - в 2010 году. Они утверждали, что саркоптериги, возможно, впервые появились на суше из приливные зоны, а не внутренние водоемы. Их гипотеза основана на обнаружении следов Захелмие возрастом 395 миллионов лет в Захелмие, Свентокшиское воеводство , Польша , старейших из когда-либо обнаруженных ископаемых останков четвероногих. [23] [24]

Третья гипотеза, получившая название «гипотезы лесов», была предложена американским палеонтологом Грегом Реталлаком в 2011 году. Он утверждает, что конечности могли развиться в мелких водоемах в лесных массивах как средство навигации в среде, заполненной корнями и растительностью. Он основывал свои выводы на доказательствах того, что окаменелости переходных четвероногих постоянно обнаруживаются в местах обитания, которые ранее были влажными и лесными поймами . [22] [25]

Четвертая, гипотеза меньшинства, утверждает, что продвижение на сушу обеспечивает большую безопасность от хищников, меньшую конкуренцию за добычу и определенные экологические преимущества, которых нет в воде, например, концентрация кислорода (Carroll et al. 2005, цитируется (Hohn-Schulte et al. . 2013)), а также контроль температуры (Clack 2007, цитируется (Hohn-Schulte et al. 2013)) - подразумевая, что организмы, развивающие конечности, также приспосабливались к тому, чтобы проводить часть своего времени вне воды. Однако исследования показали, что у саркоптеригов развились конечности, подобные тетраподам, подходящие для ходьбы до выхода на сушу (King 2011, цитируется (Pierce et al. 2012)); это говорит о том, что они адаптировались к ходьбе по грунтовому дну под водой, прежде чем они вышли на сушу.

Первые тетраподоморфы, в состав которых входили гигантские ризодонты , имели ту же общую анатомию, что и двоякодышащие рыбы, которые были их ближайшими родственниками, но, похоже, они не покидали свою водную среду обитания до поздней девонской эпохи (385–359 млн лет назад), с появлением из тетрапод (четвероногих позвоночных). Тетраподы - единственные тетраподоморфы, которые выжили после девона.

Саркоптериги, не являющиеся четвероногими, существовали до конца палеозойской эры, неся большие потери во время пермско-триасового вымирания (251 млн лет назад).

См. Также [ править ]

  • Список саркоптерийских родов
  • Кладистическая классификация класса Sarcopterygii

Ссылки [ править ]

Цитаты [ править ]

  1. ^ Brazeau, Мартин Д .; Фридман, Мэтт (23 апреля 2015 г.). «Происхождение и ранняя филогенетическая история челюстных позвоночных» . Природа . 520 (7548): 490–7. Bibcode : 2015Natur.520..490B . DOI : 10,1038 / природа14438 . PMC  4648279 . PMID  25903631 .
  2. ^ "ПАЛАЕОБЛОГ" .
  3. ^ "Descubrimiento de fósil de pez óseo en China aporta nuevos conocimientos clave sobre origen de los vertebrados_Spanish.china.org.cn" .
  4. ^ Чжу, М; Чжао, Вт; Цзя, L; Лу, Дж; Цяо, Т; Цюй, Q (2009). «Самый древний сочлененный остейхтиан обнаруживает мозаичные гнатостомы». Природа . 458 (7237): 469–474. Bibcode : 2009Natur.458..469Z . DOI : 10,1038 / природа07855 . PMID 19325627 . S2CID 669711 .  
  5. Перейти ↑ Coates, MI (2009). «Палеонтология: за пределами эпохи рыб». Природа . 458 (7237): 413–414. Bibcode : 2009Natur.458..413C . DOI : 10.1038 / 458413a . PMID 19325614 . S2CID 4384525 .  
  6. ^ Pharyngula архивации 2012-03-09 в Вайбак Machine блогам Science , 1 апреля 2009.
  7. Перейти ↑ Clack, JA (2002) Gaining Ground . Университет Индианы
  8. ^ Кардонг, Кеннет В. (1998). Позвоночные: сравнительная анатомия, функция, эволюция, второе издание, США: McGraw-Hill, 747 стр. ISBN 0-07-115356-X / 0-697-28654-1. 
  9. ^ Clack, JA (2009), «Переход от плавника к конечности: новые данные, интерпретации и гипотезы палеонтологии и биологии развития», Annual Review of Earth and Planetary Sciences , 37 (1): 163–179, Bibcode : 2009AREPS. .37..163C , DOI : 10,1146 / annurev.earth.36.031207.124146
  10. ^ Фрезе, Райнер, и Дэниел Паули, ред. (2009). "Lepidosirenidae" в FishBase . Версия от января 2009 г.
  11. ^ Protopterus aethiopicus архивации 2011-08-03 в Wayback Machine . Fishing-worldrecords.com
  12. ^ Нельсон 2006 .
  13. Перейти ↑ Benton, MJ (2004). Палеонтология позвоночных . 3-е изд. Blackwell Science Ltd
  14. ^ Эрнст Генрих Филипп Август Геккель , Эдвин Рэй Ланкестер, Л. Дора Шмитц (1892). История сотворения или развития Земли и ее обитателей под действием естественных причин: популярное изложение доктрины эволюции в целом и доктрины Дарвина, Гете и Ламарка в частности: с 8. German Ed. Эрнста Геккеля . Д. Эпплтон. п. 422.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) стр. 289
  15. ^ Цзин Лу, Мин Чжу, Джон А. Лонг, Wenjin Чжао, Тим J. Senden, Liantao Цзя и Туо Цяо (2012). «Самый ранний из известных стволовых четвероногих из нижнего девона Китая» . Nature Communications . 3 : 1160. Bibcode : 2012NatCo ... 3.1160L . DOI : 10.1038 / ncomms2170 . PMID 23093197 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  16. ^ Жанвье, Филипп. 1997. Vertebrata. Животные с позвоночником. Версия от 01 января 1997 г. (в разработке). http://tolweb.org/Vertebrata/14829/1997.01.01 в веб-проекте «Древо жизни», http://tolweb.org/
  17. ^ Haaramo, Микко (2003). «Саркоптеригия» . В Архиве Филогении Микко . Проверено 4 ноября 2013 года .
  18. ^ Сварц, B. (2012). «Морской стебель-четвероногий из девона Западной Северной Америки» . PLOS ONE . 7 (3): e33683. Bibcode : 2012PLoSO ... 733683S . DOI : 10.1371 / journal.pone.0033683 . PMC 3308997 . PMID 22448265 .  
  19. ^ Чу, Брайан; Чжу, Мин; Цюй, Цинмин; Ю, Сяобо; Цзя, Ляньтао; Чжао, Вэньцзинь (2017-03-08). «Новый остейхтиан из позднего силурия провинции Юньнань, Китай» . PLOS ONE . 12 (3): e0170929. Bibcode : 2017PLoSO..1270929C . DOI : 10.1371 / journal.pone.0170929 . ISSN 1932-6203 . PMC 5342173 . PMID 28273081 .   
  20. ^ PLOS. «Древние рыбы южного Китая, возможно, появились еще до« эпохи рыб » . www.sciencedaily.com . Архивировано из оригинала на 2017-03-08 . Проверено 11 марта 2017 .
  21. Перейти ↑ Benton 2005 .
  22. ^ a b «Переход рыбы-четвероногих получил новую гипотезу в 2011 году» . Наука 2.0 . 27 декабря 2011 . Проверено 2 января 2012 года .
  23. ^ Гжегож Niedźwiedzki, Петр Szrek, Катажина Narkiewicz, Marek Narkiewicz & Per E. Ahlberg (2010). «Пути тетрапод раннего среднего девона в Польше». Природа . Издательская группа "Природа". 463 (7277): 43–48. Bibcode : 2010Natur.463 ... 43N . DOI : 10,1038 / природа08623 . PMID 20054388 . S2CID 4428903 .  CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  24. ^ Shanta Ячмень (6 января 2010). «Обнаружены древнейшие следы четвероногого позвоночного» . Новый ученый . Проверено 3 января 2010 года .
  25. ^ Retallack, Грегори (май 2011). "Гипотеза Вудленда для эволюции девонских тетрапод". Журнал геологии . Издательство Чикагского университета. 119 (3): 235–258. Bibcode : 2011JG .... 119..235R . DOI : 10.1086 / 659144 .

Кэрролл Р.Л., Ирвин Дж., Зеленый DM. 2005. Тепловая физиология и происхождение наземных животных у позвоночных. Зоологическое путешествие Линнеевского общества. 143: 345–358.

Hohn-Schulte, B., H. Preuschoft, U. Witzel, and C. Distler-Hoffmann. 2013. Биомеханика и функциональные предпосылки для наземного образа жизни у базальных четвероногих, с особым вниманием к Tiktaalik roseae. Историческая биология 25: 167-181.

Clack JA. 2007. Девонское изменение климата, дыхание и происхождение стволовой группы четвероногих. Интегративная и сравнительная биология. п. 1–14.

Кинг, Х.М., Шубин, Н.Х., Коутс, М.И. и Хейл, М.Э. Поведенческие свидетельства эволюции ходьбы и прыжков до появления на земле у саркоптерийских рыб. Труды Национальной академии наук. USA 108: 21146–21151 (2011).

Пирс, С. Е., Дж. А. Клак и Дж. Р. Хатчинсон. 2012. Трехмерная подвижность суставов конечностей у ранних четвероногих Ichthyostega. Природа 486: 523-U123.

Amemiya, CT, J. Alfoldi, AP Lee, SH Fan, H. Philippe, I. MacCallum, I. Braasch et al. 2013. Геном африканской латимерии дает представление об эволюции четвероногих. Природа 496: 311-316.

Библиография [ править ]

  • Нельсон, Джозеф С. (2006). Рыбы мира . Джон Вили и сыновья. ISBN 978-0-471-25031-9.