Πίστεψέ με, είναι υπερεκτιμημένα εδώ έξω

Transcript

1 Πίστεψέ με, είναι υπερεκτιμημένα εδώ έξω

2 Haikouella Chenhjiang, Κίνα 525 Μα 2-4 cm Uro Cephalo Craniata Myllokumningia Haikouella Pikaia Yunnanozoon CHORDATA

3 Η νωτοχορδή θα πρέπει αρχικά να χρησίμευε στη Haikouella, το Yunnanozoon και την Pikaia ως εργαλείο πλεύσης. Η υδροδυναμική επιβάλει ότι η ικανότητα πλεύσης ενισχύεται με την επιμήκυνση του σώματος. Η οικολογική αυτή πίεση θα πρέπει να λειτούργησε επιλεκτικά ανάμεσα στις διάφορες μορφές των πρώτων χορδωτών. Όμως το αξιόπλοο ενός μεγαλύτερου ζώου στο νερό δεν μπορεί σαφώς να επιτευχθεί μόνο με τη νωτοχορδή. Συνεπώς θα πρέπει να ενισχυθεί μυϊκά και άρα σκελετικά, δίνοντας γένεση στην ανάπτυξη χόνδρινων ή ορυκτοποιημένων σκελετών

4 Myllokunmingia Chenhjiang, Κίνα Haikouichthys Chenhjiang, Κίνα Διακριτό κεφάλι, εγκέφαλος, πτερύγια, πρωτόγονα βράγχια, γονάδες, χονδρινες σκελετικές δομές

5 ΠΑΛΑΙΟΝΤΟΛΟΓΙΑ ΣΠΟΝΔΥΛΩΤΩΝ Μάθημα 4ο: η Κατάκτηση του Υδάτινου Περιβάλλοντος Η Γή στον Παλαιοζωϊκό αιώνα Δόντια και Σκελετοί Σπονδυλωτά «Αγναθοι» Ιχθύες Γναθοστόματα Πλακόδερμοι Ιχθύες, Χονδιχθύες, Οστεϊχθύες από τη χέρσο στη θάλασσα

6 ΠΑΛΑΙΟΖΩΙΚΟΣ ΑΙΩΝΑΣ My Ξεκινά με την έκρηξη του Καμβρίου και τελειώνει με τη Μαζική Εξαφάνιση του Περμίου Υποδιαιρείται σε: ΠΕΡΜΙΟ ΛΙΘΑΝΘΡΑΚΟΦΟΡΟ ΔΕΒΟΝΙΟ ΣΙΛΟΥΡΙΟ ΟΡΔΟΒΙΣΙΟ ΚΑΜΒΡΙΟ

7 Λιθανθρακοφόρο Δεβόνιο Rhynia Ανω Σιλούριο Cooksonia

8 ΠΑΓΓΑΙΑ

9 Urochordata Cephalochordata Craniata Haikouichthys, 530 Haikouella, 525 Pikaia, 505 CHORDATA Yunnanozoon, 525

10 Craniata 1. Το νευρικό σύστημα εκτείνεται μπροστά δημιουργώντας τριμερή εγκέφαλο 2. Τα αισθητήρια όργανα μεγεθύνονται 3. Μία αρχικά χόνδρινη κάψα προστατεύει τον εγκέφαλο και τα αισθ. όργανα 4. Μυϊκές κινήσεις σπρώχνουν το νερό μέσω φάρυγγα- βράγχια v

11 Aγναθοι Ιχθύες Gnathostomata Οστακόδερμοι Ιχθύες γνάθος συζυγή θωρακικά πτερύγια με μυικό Anatolepis / Sacabambaspis ( ) πλάκες και λέπια Vertebrata CRANIATA κρανίο-εγκέφαλος

12 Σύγχρονοι «Αγναθοι»: Μυξίνες και Λάμπραινες

13 Κωνόδοντα Ανω Κάμβριο-Τριαδικό 4 cm Clydagnathus Καλοί βιοστρωματογραφικοί δείκτες Γνωστά από 1856 αλλά προβληματικά Προσδιορίστηκαν το 1993 ως ιχθύες με την ανακάλυψη του Clydagnathus το 1983 Στοματική σκευή

14 ΒΙΟΣΤΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΚΩΝΟΔΟΝΤΩΝ

15 Κωνόδοντα Ανω Κάμβριο-Τριαδικό 4 cm Clydagnathus Καλοί βιοστρωματογραφικοί δείκτες Γνωστά από 1856 αλλά προβληματικά Προσδιορίστηκαν το 1993 ως ιχθύες με την ανακάλυψη του Clydagnathus το 1983 Στοματική σκευή

16 Δοντια & Σκελετοί Υδροξυαπατίτης >500 My Κωνόδοντα 450 Οστρακόδερμοι Ιχθύες Λάμπραινα

17 Εξωτερική στοιβάδα δέρματος Εσωτερική στοιβάδα δέρματος

19 Vertebrata 1. Σπόνδυλοι 2. Μυομερή 3. Τουλάχιστον 2 ημικυκλικοί αγωγοί στο εσωτερικό αυτί 4. Πτερύγια με συνδεδεμένο μυϊκό σύστημα 5. Ανάπτυξη πλακών λεπίων - εξωσκελετού

21 ΟΣΤΡΑΚΟΔΕΡΜΟΙ ΙΧΘΥΕΣ Παραφυλετική ομάδα που περιλαμβάνει διάφορες τάξεις άγναθων ιχθύων (όπως Anaspida, Heterostraci, Galeaspida, Osteostraci) Ορδοβίσιο-Δεβόνιο Θαλάσσια ή γλυκών νερών Μήκος < 30cm Χρησιμοποιούν τα βράγχια μόνο για αναπνοή Χαρακτηρίζονται από ισχυρή κρανιακή ασπίδα που αποτελείται από μία ή περισσότερες πλάκες Στις εξελιγμένες μορφές απαντώνται πτερύγια

22 Πρώτοι Οστρακόδερμοι Ιχθύες Anatolepis Aνω Κάμβριο (500My) Sacabambaspis- Ορδοβίσιο ( My) Arandaspis- Μέσο Ορδοβίσιο (460My)

23 Οστρακόδερμοι Ιχθύες: Ετερόστρακοι Α. Ορδοβίσιο-Κ. Δεβόνιο ( ) Οξύληκτο ρύγχος 1 ραχιαία κεφαλική ασπίδα 1 κοιλιακή 1 πλευρική - 1 κοινό εξωτερικό βραγχιακό άνοιγμα Anglaspis

24 Οστρακόδερμοι Ιχθύες: Γαλεάσπιδοι Σιλούριο-Δεβόνιο ( ) Φαρδυές ραχιαία Κεφ. ασπίδες Ποικίλες προεξοχές Επιπλέον ραχιαίο άνοιγμα Shuyu, Σιλούριο-Κίνα (2011)

25 Οστρακόδερμοι Ιχθύες: Οστεόστρακοι-Κεφαλάσπιδα Ορδοβίσιο- Κ. Δεβόνιο Cephalaspis V Ισχυρά θωρακισμένο κρανίο-1 ασπίδα πεπλατυσμένο πεταλοειδές Συζυγή πτερύγια

26 Aγναθοι Ιχθύες Gnathostomata Οστακόδερμοι Ιχθύες ή γνάθος συζυγή θωρακικά πτερύγια με μυικό Anatolepis / Sacabambaspis ( ) πλάκες και λέπια Vertebrata CRANIATA κρανίο-εγκέφαλος

27 Τα πλεονεκτήματα της γνάθου προσφέρει στα γναθοστόματα πολλαπλές διατροφικές οικολογικές επιλογές ανοίγοντας νέους δρόμους στην εξέλιξη διευκολύνει στην καλύτερη ρύθμιση της οξυγόνωσης ανάλογα με την συμπεριφορά (ηρεμία/δράση)

28 Φτιάχνοντας γνάθους

29 Γναθοστόματα/ Γναθόστομοι Περιλαμβάνει όλους τους οργανισμούς με αρθρωτή γνάθο που αποτελεί τροποποίηση των εμπρόσθιων φαρυγγικών (βραγχιακού) τόξων και συνδυάζεται με δόντια Ελεγχος του σώματος σε 3 διαστάσεις από συζυγή πτερύγια με εσωτερικό σκελετό και μύες Ζεύγος ρινικών ανοιγμάτων Εσω ούς με 3 ημικυκλικούς αγωγούς (καλύτερη ισορροπία) 5 βραγχιακά τόξα

30 Εμφανίζονται με μικρές μορφές στο Σιλούριο Neopterygii

31 Placodermi-Δεβόνιο ( My) Ανάπτυξη γνάθου Παρουσία θωρακικών και κοιλιακών πτερυγίων Ανάπτυξη ακανθωδών πτερυγίων κατά μήκος ράχης και κοιλίας Ετερόκερκο ουραίο πτερύγιο Κρανίο και θώρακας καλύπτονται από οπλισμένες αρθρωτές πλάκες και το υπόλοιπο σώμα από λέπια ή γυμνό Dunkleosteus Αυχενική άρθρωση Συνήθως μικροί Γενούν μικρά!!! V

32 Chondrichthyes (καρχαριές και σελάχια) Δεβόνιο-Σήμερα Πλακοειδή λέπια/ σκληρό δέρμα (tooth-like scales) Χόνδρινος σκελετός με πρισματική ασβεστοποίηση Απουσία πλευρών Ετερόκερκο ουραίο πτερύγιο Akmonistion, Λιθανθρακοφόρο Cladoselache 375My Doliodus 409My

33 operculum Neopterygii Osteichthyes Teleostomi GNATHOSTOMATA Τελειόστομοι Περιλαμβάνουν ιχθείς με οστέινο σκελετό (ή μέρη) Οι βραγχιακές σχισμές καλύπτονται από operculum

34 Τα Acanthodii αποτελούν μία πρωτόγονη ομάδα με Χόνδρινο σκελετό αλλά πτερύγια που υποστηρίζονται από ισχυρά αγκάθια με οστέινη βάση και οδόντινη άκρη Α. Ορδοβίσιο?-Πέρμιο

35 Οστεϊχθύες / Ευτελειόστομοι: Ακτινοπτερύγια & Σαρκοπτερύγια Εμφανίζονται στο Α. Σιλούριο και γρήγορα εξαπλώνονται και διαφοροποιούνται Πλήρως οστεοποιημένος σκελετός Δόντια (με ρίζα) και γνάθοι σχηματίζουν σταθερές δομές Φέρουν αερόσακο, ο οποίος μετασχηματίζεται σε νηκτική κύστη σε εξελιγμένες μορφές Οστέινα λέπια σε αλληλεπικαλυπτόμενες σειρές

36 Ακτινοπτερύγιος Σαρκοπτερύγιος

37 Guiyu, Aνω Σιλούριο-419 My Πρώτος Οστειχθύς Αλλά και πρώτος Σαρκοπτερύγιος

38 Ακτινοπτερύγιοι Ιχθύες σύγχρονα είδη Cheirolepis: Μ. Δεβόνιο 25 cm Σαρκοφάγο Γανοειδή λέπια Μεγάλα τριγωνικά πτερύγια Ετερόκερκη ουρά Ισχυρό ευκίνητο κρανίο Μεγάλο άνοιγμα γνάθου Μεγάλη εξάπλωση και ποικιλία μετά το Λιθανθρακοφόρο

39 Σαρκοπτερύγιοι Ιχθύες 410 My A. Σιλούριο Σήμερα Συζυγή πτερύγια με εσωτερικό σκελετό Λέπια καλυμένα με κοσμίνη Ρινικές χοάνες Αδαμαντίνη στα δόντια Ζούν σε ρηχά νερά Θωρακικό πτερύγιο Sarcopterygii OSTEICHTHYES

40 Actinistia (ή Κοιλάκανθα) Εμφανίζονται στο Μ. Δεβόνιο ή και πριν (Eoactinistia, Αυστραλία) Θεωρούνταν εξαφανισμένα από Κρητιδικό αλλά το 1938 ψαρεύτηκε ένα στην Ν. Αφρική: Latimeria και το 1999 από Ινδονησία Miguashaia, Δεβόνιο Λετονία

41 Dipnoi Εμφανίζονται στο Δεβόνιο Φέρουν πνεύμονες και αναπνέουν και αέρα σε περιόδους ξηρασίας - Διατρέφονται με μαλάκια και καρκινοειδή Αρχικά θαλάσσια αλλά τα σημερινά γλυκών υδάτων Επιζούν τρία γένη Protopterus Dipterus, Δεβόνιο Neoceratodus

42 Osteolepiformes (Οστεολεπίμορφοι) ή τετραποδόμορφα Εμφανίζονται στο Δεβόνιο Ζούν σε ρηχά νερά (θαλάσσια ή γλυκά) Αεροδυναμικό σώμα με ισχυρά πτερύγια που σε ορισμένες εξελιγμένες ομάδες αρθρώνονται με σπονδ. στήλη Επίμηκες ρύγχος με δυνατότητα ανύψωσης της άνω γνάθου Αναπτύσσουν χοάνη Osteolepis, M. Δεβόνιο

43 Βράγχια ή πνευμόνια? ΝΗΚΤΙΚΗ ΚΥΣΤΗ Sarcopterygii?Π OSTEICHTHYES

44 Η Γη στο Δεβόνιο Siberia Euramerica Gondwana Archaeopteris

45 Osteolepis, M. Δεβόνιο Eusthenopteron, A. Δεβόνιο Panderichthys, τέλος Δεβόνιου

46 Πρώιμα Tetrapoda Eusthenopteron Ichthyostega Acanthostega-365 Tiktaalik-375 Panderichthys Tulerpeton Pederpes-350 Osteolepiformes

47 Η αναζητηση του Tiktaalik Σε πετρώματα ηλικίας Ma βρέθηκαν απολιθώματα σαρκοπτερύγιων τα πρώτα απολιθώματα τετράποδων πριν 363 Ma Επομένως, η μεταβατική μορφή πρέπει να αναζητηθεί μεταξυ 380 με 365 Ma

48 Το Tiktaalik είχε λέπια που κάλυπταν όλο το σώμα

49 Είχε πτερύγια, που τα χρησιμοποιούσε για να κολυμπήσει

50 είχε βράγχια

51 Είχε λαιμό, ώστε να κινεί το κεφάλι του ανεξάρτητα από το υπόλοιπο σώμα [Στα ψάρια το κεφάλι και οι ώμοι συνδέονται ]

52 V

53 Είχε πλευρές που το βοηθουσαν να αναπνέει αέρα και να υποστηρίζει το σώμα του και πιθανώς πνευμόνια

54 Τα πτερύγια δείχνουν ότι διέθετε υποτυπώδεις αρθρώσεις και αγκώνες που το βοηθούσαν να ανασηκωθεί kalliopi monoyios

55

56 Πιθανόν είχε ακουστικούς πόρους

57 Το κεφάλι του ήταν επίπεδο (κορκοδειλόμορφο) Τα μάτια ήταν τοποθετημένα στην κορυφή του κεφαλιού πεπλατυσμένο κορμό

58

59

60 Γιατί τα τετραποδόμορφα (οστεολεπίμορφα) γρήγοροι θηρευτές των ρηχών νερών- να εξελιχθούν στα τετράποδα? Ραχάτι & Ηλιοθεραπεία! (Basking) Παιδικοί Σταθμοί! Παλαιότερα ίχνη βάδισης: 395 Μα, Πολωνία

61 Tetrapoda-Τετραποδα Η νωτοχορδή δεν αποτελεί μέρος του εγκεφάλου Δημιουργούνται ινιακοί κόνδυλοι Πέντε ή λιγότερα δάκτυλα στα άκρα Tulerpeton 397 D Ichthyostega-360 D-C Acanthostega-365 D-C Πρώιμα Tetrapoda Οστεολεπίμορφοι Ιχθύες

62 East Kirkton Eucritta melanolimnetes 345Ma

63 Η Γη στο Τέλος του Παλαιοζωϊκού αιώνα 350- Λιθανθρακοφόρο ( ) 250- Πέρμιο ( )

64 Lissamphibia Casineria Temnospondyli Λιθ/φόρο-Κρητιδικό Ichthyostega TETRAPODA Diadectes Eryops Seymouria Proterogyrinus B R ΛΙΘΑΝΘΡΑΚΟΦΟΡΟ B Batrachomorpha Tulerpeton R Reptiliomorpha Acanthostega

65 Amphibia-Αμφίβια (=Βατραχόμορφα) Ψυχρόαιμα Εμπρόσθιο άκρο χάνει προοδευτικά 1 δάκτυλο Εξω-ινιακά συνδεδεμένα με κρανιακή οροφή Αναπνέουν με πνεύμονες Αναπνέουν με βράγχια Στάδιο Μεταμόρφωσης

66 Lissamphibia Anura Urodela Gumnophiona Πέρμιο Ιουρασικό Ιουρασικό Temnospondyli Λιθαν/φόρο-Κρητιδικό Οι Τεμνοσπόνδυλοι επικρατούν στο Λιθανθρακοφόρο. Έχουν μικρό ως τεράστιο μέγεθος και προσαρμόζονται σε διάφορα περιβάλλοντα Χαρακτηριστικό το φαρδύ κρανίο με στρογγυλεμένη όψη και η ακουστική δομή Eryops Temnospondyli Λιθαν/φόρο-Κρητιδικό 40 οικογένειες-160 Γένη B Eryops, K. Πέρμιο 2m σαρκοφάγο Dendrerpeton, Α. Λιθαν/φόρο 10cm

67

68 Σύνοψη Η «έκρηξη» του Καμβρίου ( ) θα οδηγήσει μεταξύ άλλων στη δημιουργία μίας ομάδας πρωτόγονων άγναθων ιχθύων από την οποία θα προκύψουν σύντομα μορφές με δόντια και εξωσκελετό. Στο τέλος Σιλούριου με Δεβόνιο η ανάπτυξη της γνάθου ως συλληπτικής, συλλεκτικής και μασητικής συσκευής θα προωθήσει τη γρήγορη εξέλιξη των ιχθύων με τους Πλακόδερμους και Χονδριχθύες αλλά και τους Οστειχθύες. Στο Δεβόνιο ( ) οι Οστεϊχθύες θα διαφοροποιηθούν σε δύο βασικές ομάδες: τους Ακτινοπτυρύγιους που κυριαρχούν από το Μεσοζωϊκό ως σήμερα και τους Σαρκοπτερύγιους Στο Μ. Δεβόνιο (390) μία ομάδα σαρκοφάγων Σαρκοπτερύγιων που καταλαμβάνει ρηχά γλυκά νερά θα παρουσιάσει διαδοχικά εξελικτικά στάδια προσαρμογής με ανάπτυξη πνευμονορινικού συστήματος και αρθρωτών άκρων και παράλληλη απώλεια των ραχιαίων πτερυγίων. Στο Ανω Δεβόνιο κάποιες μορφές θα προσαρμοστούν σταδιακά σε ένα χερσαίο τρόπο διαβίωσης δημιουργώντας τα πρώτα Τετράποδα