Учимся ходить⁠⁠

Ранее в сериале: Как выйти из воды, когда у тебя плавники?

В прошлом посте мы остановились на лапках, ходить на которых, по суше, было не возможно. По времени же, остановились на разрыве Ромера (очень малое количество окаменелостей с конца Девона по начало Карбона). Раньше были предположения, что в данный период истории ( Разрыв Ромера охватывает более 20 млн. лет) происходили события не позволяющие образовываться окаменелостям. Даже выдвигалась гипотеза о вымирании всех живых организмов в конце Девона. Но со временем начали находиться различные фоссилии по всему миру. Что означало - "лыжи едут", это мы не там искали.

Карта материков позднего Девона

Для начала давайте разберемся, в каких условиях нашим археожабам предстояло укреплять конечности.

В конце Девонского периода деревья ещё не научились отращивать нормальную корневую систему, ведь росли они недалеко от водоемов, и глубокие корни были попросту не нужны (все питание почти на поверхности). А перед самым Девонским вымиранием появляются растения (Голосеменные), размножающиеся семенами которые могут долгое время находится без воды, а значит, ветром их может унести на более дальнее расстояние от родительского растения.

Археоптерис

Тут обозначается проблема. Если ты далеко от водоема, значит, нужно искать воду где то ещё. И они начали потреблять воду из земли. Для этого нужно было развивать корневую систему, ведь чем глубже, тем больше воды и разных микроэлементов.
Вы сейчас читаете это все и думаете: "Пост про четвероногих. Зачем тут про растения?". Ответ прост. Все описанное выше является одной из основных причин Девонского вымирания, которое повлияло в том числе на эволюцию четвероногих.

Пейзаж позднего Девона

Если обобщить все причины, выйдет следующая картина: деревья вдоль водоёмов падают в воду из-за плохо развитой корневой системы, их гниение приводит к снижению кислорода в воде. Из-за отсутствия организмов, потреблящих эти гниющие деревья, происходит активное отложение углерода, из-за чего постепенно повышается уровень кислорода в воздухе. В свою очередь, голосеменные развивают корни, что приводит к активному почвообразованию и вымыванию большого количества питательных веществ в реки и озера. Начинается аноксия (цветение воды), что практически полностью избавляет водоемы от кислорода. Реки и озера связаны с морями и океанами, значит, аноксия распространяется и туда. В итоге мы имеем 19% семейств и 50% родов ушедших в Вальгаллу.
Отложение углерода продолжится и в Каменноугольном периоде. На пике уровень кислорода в воздухе достигал 35% (сейчас 21%). Это позволило наземный насекомым "дышать полной грудью" и расти как на дрожжах. Для четвероногих это было весомым аргументом проводить больше времени на суше. Ведь кормовая база в воде сокращается, а по суше бегает что-то большое, мясистое и на "восьми лапках". Как такое не попробовать на зуб?
Другие рыболягухи, почувствовав, что запахло жаренные, поспешили за своим плавающим кормом, в более глубокие водоемы. Ещё по отращиванию лапок было видно, что каждый выбирает свой путь развития. Так вот, с Девонского вымирания они начали использовать этот принцип по полной.

Грирерпетон

Раньше всех, от ранних стегоцефалов отделились Колостеиды. Один из их представителей - Грирерпетон (358 млн. л. н.). У всех представителей Колостеид наблюдается удлиненное тело (до 2,5 м в длину) и очень плоский череп (даже по сравнению с более ранними стегоцефалами). Лапки наоборот уменьшаются, а боковая линия развивается. Т.е. отрастив конечности, они выползли из воды, сказали:

…и вернулись обратно в воду, больше не пытаясь связываться с землёй.

Аделоспондил

Параллельно с Колостеидами развивались Аделоспондилы. Они в отказе от суши пошли ещё дальше. От конечностей они отказались полностью. Тело удлинили еще больше (но в отличии от Колостеид были маленькими, до 30 см.), так же редуцировали часть костей черепа, глаза же сдвинули к концу морды, боковую линию использовали по назначению. Раньше к кому их только не причисляли: и к микрозаврам, и к лепоспондилам. И даже выдвигалась гипотеза, что это ранние змеи. Но исследования поставили все на свои места, а Аделоспондилов определили как тупиковую ветвь ранних стегоцефалов.

Педерпес

В следующей ветви развития нас ждёт сюрприз из разрыва Ромера. Педерпес (354 млн. л. н.) - четвероногое, имеющее конечности способные выдерживать вес его тушки и позволяющие довольно быстро перемещаться по суше. Боковая линия все еще сохраняется,но в виде каналов в костях(как у кистеперых рыб). Строение очень схожее с ранними стегоцефалами вроде Ихтиостеги. На лапках по пять пальцев. Охотился он как в воде, так и на суше, а вот его потомство развивалось исключительно в водоемах.
Вот мы и нашли первого нормальноходящего четвероногого. Но есть одно НО. Он нам не родственник, даже не близко. Его предок Оссинодус был параллельной ветвью развития стегоцефалов. И развивался сохраняя черты как четвероногих так и рыб. Оссинодуса, Педерпеса и их более позднего родственника Ватчерию объединяют в семейство Ватчерееид - тупиковую ветвь развития стегоцефалов. Но, несмотря на все это, Педерпес является обладателем звания "первонах в ходьбе".

Локсомма

Далеко не уходя от того периода времени, стоит также упомянуть Бафетидов (к которым относилась Локсомма) семейство примитивных стегоцефалов. Но если сравнить их с другими стегоцефалами того времени, то они уже не выглядят примитивно. Череп, как у поздних амфибий, закрытое нёбо, как у некоторых ранних рептилиоморфов. Они являлись самыми эволюционно продвинутыми позвоночными того времени (хоть и не ходили по суше). И что самое удивительное, в итоге, как и Ватчерииды, гонку они проиграли, став тупиковой ветвью.

Церорахис

К сожалению, окаменелостей наших предков из разрыва Ромера пока не найдено. Но по окончанию этого временного периода мы сразу встречаем Церорахиса (338 млн. л. н.). Животина уже начала лишаться амфибийных черт. Череп становится выше и уже, хвост становится мощнее, тело удлиняется. Конечности хоть и не позволяют бегать с высокой скоростью, но медленно передвигать двухметровую тушку все таки возможно. Отсутствие боковой линии говорит, что Церорахис большую часть жизни обитал на суше. Кормился он всем, что мог укусить: выброшенная на берег рыба, медленные членистоногие, вышедшие на берег амфибии. Далеко от воды наш родственничек все же не уходил, т.к. размножался икрой.

Примерно в середине Карбона тетраподы разделяются на две группы: Темноспондильные (сохраняющие черты амфибий) и Рептилиоморфы (избавляющиеся от амфибийных черт).

Баланерпетон

Баланерпетон (336 млн. л. н.) - 50-ти сантиметровая амфибия, одна из первых Темноспондильных. В отличии от других тетропод, позвонок Темноспондила состоит из нескольких костей, кожа чешуйчатая. С самого своего появления Темноспондилы занимают различные ниши. У Баланерпетона, например, отсутствует боковая линия (охотился на суше), а у некоторых его родственников она не редуцировалась (охотились в воде).
Но размножались они все так же в воде.

Сильванерпетон

Сильванерпетон (336 млн. л. н.) - Рептилиоморф до 40 см. в длину. Примечательно, что это первый тетрапод с когтями на пальцах, т.е. в воду Сильванерпетон возвращался только чтобы отложить икру и не более. Задние конечности больше передних, но это не мешает ему передвигаться довольно быстро. А самое замечательное, что в кладу Рептилиоморфов включены и мы с вами. А значит, мы нашли нашего предка, который уверенно и быстро передвигается по суше! Пусть он не может далеко уйти от водоема, т.к. все ещё размножается в воде, но ведь и ходит, и бегает. То что мы искали.

А вот как наши предки научились путешествовать далеко от родных болот, мы разберём в следующем посте.