Sarcopterygii – lobfeniga fiskar: lungfiskar och tetrapodernas ursprung

Sarcopterygii — lobfeniga fiskar: upptäck lungfiskarnas värld och hur dessa Silur‑fiskar gav upphov till tetrapoderna och landdjuren.

Författare: Leandro Alegsa

Sarcopterygii är en klass av fiskar — de så kallade lobfeniga fiskarna. Gruppen omfattar bland annat lungfiskar och pungfiskar. Sarcopterygierna är en klass inom de benfiskar som först uppträdde redan i silur, för cirka 418 miljoner år sedan. En linje inom denna grupp gav upphov till tetrapoderna, landlevande fyrfotade ryggradsdjur.

Kännetecken

  • Lobfeniga fenor: fenorna har en kraftig, muskelfylld stjälk med benskärra som står i förbindelse med kroppens skelett — strukturer som är homologa med tetrapodernas extremiteter (t.ex. överarmsbenet/humerus).
  • Andningsorgan: många sarcopterygier, särskilt lungfiskar, har utvecklat lungor eller lungliknande strukturer och kan andas luft. Detta var en viktig förutsättning för övergången till land.
  • Skal och tänder: fossila sarcopterygier visar ofta tjocka cosmoida fjäll och karakteristisk tandstruktur; skelettet kan ha både porösa och kraftiga benplattor.

Levande representanter

  • Lungfiskar (Dipnoi): färre arter lever idag i sötvatten i Afrika, Sydamerika och Australien. De kan överleva perioder av torka genom aestivation (vilotillstånd) i gyttja.
  • Kölfeniga fiskar / coelacanths: thought extinct until 1938, these deep-sea fishes (Latimeria) are living representatives of an ancient linje. De är marina och lever på större djup.
  • Observera att den moderna systematiken ofta delar upp de levande sarcopterygierna i grupper som Dipnoi (lungfiskar) och Actinistia (kölfeniga/coelacanths), medan tetrapoderna (landkräk/människor & co) härstammar från en tredje sarcopteryggrupp, tetrapodomorferna.

Evolutionär betydelse

  • Sarcopterygierna är evolutionärt centrala eftersom en gren av dem — tetrapodomorferna — gav upphov till de första fyrfotade ryggradsdjuren som koloniserade land. Kända övergångsformer är exempelvis Tiktaalik, Acanthostega och Ichthyostega från devon.
  • Funktioner som lungsystem och robusta, muskelförsedda fenor hos sarcopterygier underlättade stegvisa anpassningar till grunda vattenmiljöer och så småningom till land.
  • I modern fylogeni är Sarcopterygii monofyletisk och inkluderar därmed också tetrapoderna — det vill säga att "fiskar" i traditionell mening är en parafyletisk grupp om man inte räknar in tetrapoderna.

Fossil och tidslinje

  • De tidigaste kända sarcopterygierna dök upp under silurperioden (cirka 418 mya) och gruppen diversifierades kraftigt under devon, ofta kallad "fiskarnas tidsålder".
  • Fossil från devon visar en rad experimentella kroppstyper och fenformer, många med övergångsdrag mot landlevande liv.

Varför gruppen är viktig att känna till

Sarcopterygierna kopplar samman vattenlevande och landlevande ryggradsdjur och förklarar hur grundläggande strukturer i våra egna armar och ben härstammar från antika fiskfenor. Studier av både fossil och levande sarcopterygier ger insikt i stora evolutionära övergångar, fysiologiska anpassningar (t.ex. andning och överlevnad i torra perioder) och fylogenetiska relationer mellan fiskar och landdjur.

  I senare devon följde ättlingar till pelagiska fiskar med loppfenor - som Eusthenopteron - efter: Panderichthys, som är anpassad till leriga grundområden; Tiktaalik med lemliknande fenor som kunde ta den till land. Tidiga tetrapoder i örtfyllda träsk, som t.ex: Acanthostega, som hade fötter med åtta siffror, och Ichthyostega med lemmar. Bland efterföljarna fanns också pelagiska loppfinska fiskar som till exempel arter av coelacanther.  Zoom
I senare devon följde ättlingar till pelagiska fiskar med loppfenor - som Eusthenopteron - efter: Panderichthys, som är anpassad till leriga grundområden; Tiktaalik med lemliknande fenor som kunde ta den till land. Tidiga tetrapoder i örtfyllda träsk, som t.ex: Acanthostega, som hade fötter med åtta siffror, och Ichthyostega med lemmar. Bland efterföljarna fanns också pelagiska loppfinska fiskar som till exempel arter av coelacanther.  

Coelacanths är de enda levande sarcopterygians som lever i havet.  Zoom
Coelacanths är de enda levande sarcopterygians som lever i havet.  

Egenskaper

Det är benfiskar med parvis rundade fenor. Eftersom fenorna liknar lemmar, tyder det på att dessa fiskar kan vara förfäder till landlevande ryggradsdjur. Alla sarcopterygians har tänder som är täckta med äkta emalj.

Som en klad ingår alla dess ättlingar i gruppen. Det innebär att den omfattar Tetrapoderna, det vill säga alla arter av ryggradsdjur med fyra ben. Sarcopterygiens fenben är mycket lika det som man tror var den ursprungliga formen av tetrapodernas lemmar. Förfäderna till tetrapoderna finns bland loppfenorna från den devoniska perioden. Begreppet "fishapod" börjar användas för denna övergångsgrupp.

 

Utveckling

Sarcopterygians och deras släktingar Actinopterygii ("strålfeniga fiskar") utgör överklassen Osteichthyes, "beniga fiskar", som har ett benigt skelett i stället för brosk. I övrigt finns det stora skillnader mellan Sarcopterygii och Actinopterygii när det gäller fenor, andningsorgan och cirkulationsstrukturer.

De första sarkopterygerna, som hittades i det översta Silur (ca 418 mya), liknade Acanthodii, de "taggiga fiskarna" som dog ut i slutet av paleozoikum. I den tidiga och mellersta devon (416-385 mya), medan de rovlevande placoderna dominerade haven, kom vissa sarcopterygians in i sötvattenmiljöer.

I tidig devon (416-397 mya) delades sarkopterygerna upp i två huvudlinjer - coelacantherna och rhipidistierna. De förstnämnda lämnade aldrig oceanerna och deras storhetstid var den sena devon och karbon, från 385 till 299 mya, eftersom de var vanligare under dessa perioder än under någon annan period i Phanerozoikum; coelacanther lever fortfarande idag i oceanerna (släktet Latimeria).

Rhipidistierna, vars förfäder troligen levde i haven nära flodmynningarna, lämnade havsvärlden och flyttade till sötvattenmiljöer. De delade i sin tur upp sig i två stora grupper: lungfiskarna och tetrapoderna. Lungfiskarna utvecklade de första protolungorna och protolimberna. De lärde sig i mellersta devon (397-385 mya) att leva utanför en vattenmiljö och använde sina stubbiga fenor (protolimber) för att gå på land och hitta nytt vatten om deras vattenhål var uttömt, och sina lungor för att andas luft och få tillräckligt med syre. Lungfiskens största mångfald fanns under triasperioden; idag finns det mindre än ett dussin släkten kvar.

De första tetrapodomorferna, däribland de gigantiska rhizodonterna, hade samma allmänna anatomi som lungfiskarna, som var deras närmaste släktingar, men de tycks inte ha lämnat sin vattenmiljö förrän under den senare devoniska epoken (385-359 mya), då tetrapoderna (fyrbenta ryggradsdjur) uppträdde. Tetrapoderna är de enda tetrapodomorferna som överlevde efter devonianen.

Sarcopterygians som inte är tetrapoder fortsatte att existera fram till slutet av paleozoisk tid, men drabbades av stora förluster under utdöendet mellan perm och trias (251 mya).

 

Taxonomi och fylogeni

 

Relaterade sidor

 


Sök
AlegsaOnline.com - 2020 / 2025 - License CC3