L'évolution des premiers tétrapodes

C'est l'une des images emblématiques de l'évolution: il y a environ 400 millions d'années, dans les brumes préhistoriques du temps géologique, un poisson courageux rampe laborieusement hors de l'eau et sur terre, représentant la première vague d'une invasion de vertébrés qui mène à des dinosaures, des mammifères et des humains les êtres. Logiquement, bien sûr, nous ne devons pas plus grâce au premier tétrapode (grec pour "quatre pieds") que nous faire à la première bactérie ou à la première éponge, mais quelque chose au sujet de cette créature courageuse tire toujours sur notre cordes sensibles.

Comme c'est souvent le cas, cette image romantique ne correspond pas tout à fait à la réalité évolutive. Il y a 350 à 400 millions d'années, divers poisson préhistorique rampé hors de l'eau à différents moments, ce qui rend presque impossible d'identifier l'ancêtre "direct" des vertébrés modernes. En fait, bon nombre des premiers tétrapodes les plus célèbres avaient sept ou huit chiffres à la fin de chaque membre et, parce que les animaux modernes adhérer strictement au plan du corps à cinq doigts, ce qui signifie que ces tétrapodes représentaient une impasse évolutive du point de vue de le

Les premiers tétrapodes ont évolué à partir de poissons "à nageoires lobe", qui différaient de façon importante des poissons "à nageoires rayonnées". Alors que les poissons à nageoires rayonnées sont le type de poisson le plus courant dans l'océan aujourd'hui, les seuls poissons à nageoires lobe sur la planète sont cœlacanthes, ces derniers auraient disparu il y a des dizaines de millions d'années jusqu'à ce qu'un spécimen vivant apparaisse en 1938. Les nageoires inférieures des poissons à nageoires lobées sont disposées par paires et soutenues par des os internes - les conditions nécessaires pour que ces nageoires évoluent en pattes primitives. Poissons à nageoires lobées dévonien période étaient déjà en mesure de respirer de l'air, si nécessaire, via des "spiracles" dans leurs crânes.

Les experts divergent sur les pressions environnementales qui ont poussé les poissons à nageoires lobe à évoluer en tétrapodes qui marchent et respirent, mais un la théorie est que les lacs et les rivières peu profonds dans lesquels ces poissons vivaient étaient soumis à la sécheresse, favorisant les espèces qui pouvaient survivre dans un endroit sec conditions. Une autre théorie veut que les premiers tétrapodes aient été littéralement chassés de l'eau par de plus grands poisson - la terre ferme abritait une abondance de nourriture pour insectes et plantes, et une absence marquée de prédateurs. Tout poisson à nageoires lobées qui aurait fait une erreur sur la terre se serait retrouvé dans un véritable paradis.

En termes d'évolution, il est difficile de faire la distinction entre les poissons à nageoires lobe les plus avancés et les tétrapodes les plus primitifs. Eusthenopteron, Panderichthys et Osteolopis, qui vivaient tout leur temps dans l'eau mais avaient des caractéristiques latentes de tétrapode, étaient trois genres importants plus proches de l'extrémité poisson du spectre. Jusqu'à récemment, ces ancêtres tétrapodes provenaient presque tous de dépôts fossiles dans le nord de l'Atlantique, mais la découverte de Gogonasus en Australie a mis le kibosh sur la théorie que les animaux terrestres originaires de l'hémisphère nord.

Les scientifiques ont convenu une fois que les premiers vrais tétrapodes remontaient à environ 385 à 380 millions d'années. Tout cela a changé avec la récente découverte de traces de traces de tétrapodes en Pologne il y a 397 millions d'années, ce qui reviendrait à reculer le calendrier évolutif de 12 millions d'années. Si elle est confirmée, cette découverte entraînera une révision du consensus évolutif.

Comme vous pouvez le voir, l'évolution des tétrapodes est loin d'être inscrite dans la pierre - les tétrapodes ont évolué de nombreuses fois, à différents endroits. Pourtant, il existe quelques espèces de tétrapodes précoces qui sont considérées comme plus ou moins définitives par les experts. Le plus important d'entre eux est Tiktaalik, qui aurait été perché à mi-chemin entre les poissons à nageoires lobe à tétrapodes et les derniers tétrapodes. Tiktaalik a eu la chance de posséder l'équivalent primitif des poignets, ce qui l'a peut-être aidé à se soutenir sur ses nageoires avant tronquées le long de la bords de lacs peu profonds, ainsi qu'un vrai cou, lui procurant la flexibilité et la mobilité dont il a tant besoin lors de ses rapides escapades sur la terre ferme.

En raison de son mélange de caractéristiques de tétrapode et de poisson, Tiktaalik est souvent appelé «fishapod». un nom qui est également parfois appliqué aux poissons à nageoires avancées comme Eusthenopteron et Panderichthys. Un autre fishapod important était Ichthyostega, qui a vécu environ cinq millions d'années après Tiktaalik et a atteint des tailles tout aussi respectables - environ cinq pieds de long et 50 livres.

Jusqu'à la récente découverte de Tiktaalik, le plus célèbre de tous les premiers tétrapodes était Acanthostega, qui remontait à environ 365 millions d'années. Cette créature élancée avait des membres relativement bien développés, ainsi que des traits "louche" comme une ligne sensorielle latérale s'étendant sur la longueur de son corps. D'autres tétrapodes similaires de cette époque et de ce lieu généraux comprenaient Hynerpeton, Tulerpeton et Ventastega.

Les paléontologues croyaient autrefois que ces tétrapodes du Dévonien tardif passaient une grande partie de leur temps sur la terre ferme, mais ils sont maintenant aurait été principalement ou même totalement aquatique, n'utilisant ses jambes et appareils respiratoires primitifs qu'en cas d'absolue nécessaire. La conclusion la plus importante concernant ces tétrapodes était le nombre de chiffres sur leurs membres avant et arrière: de 6 à 8, un forte indication qu'ils ne pouvaient pas être les ancêtres des tétrapodes à cinq doigts ultérieurs et de leurs mammifères, oiseaux et reptiles descendance.

Il y a une période de 20 millions d'années au début Carbonifère période qui a donné très peu de fossiles de vertébrés. Connue sous le nom de Romer's Gap, cette période vierge dans les archives fossiles a été utilisée pour soutenir Créationniste doute dans la théorie de l'évolution, mais cela s'explique facilement par le fait que les fossiles ne se forment que dans des conditions très particulières. Romer's Gap affecte particulièrement notre connaissance de l'évolution des tétrapodes car, lorsque nous reprenons l'histoire 20 millions d'années plus tard (environ 340 millions il y a quelques années), il y a une profusion d'espèces de tétrapodes qui peuvent être regroupées en différentes familles, certaines se rapprochant très près d'être de vrais amphibiens.

Parmi les tétrapodes post-écart notables figurent la minuscule Casineria, qui avait cinq pieds doigts; le Greererpeton, qui ressemble à une anguille, qui a peut-être déjà «évolué» de ses ancêtres tétrapodes plus orientés vers la terre; et la salamandre Eucritta melanolimnetes, autrement connu comme "la créature du Black Lagoon", d'Ecosse. La diversité des tétrapodes ultérieurs est la preuve que beaucoup de choses ont dû se produire, du point de vue de l'évolution, pendant Romer's Gap.

Heureusement, nous avons pu combler certaines lacunes de Romer's Gap ces dernières années. Le squelette de Pederpes a été découvert en 1971 et, trois décennies plus tard, une enquête plus approfondie de l'expert des tétrapodes Jennifer Clack l'a daté au milieu de Romer's Gap. De manière significative, Pederpes avait des pieds orientés vers l'avant avec cinq orteils et un crâne étroit, caractéristiques observées chez les amphibiens, les reptiles et les mammifères ultérieurs. Une espèce similaire active pendant le fossé de Romer était la Whatcheeria à grande queue, qui semble avoir passé la plupart de son temps dans l'eau.