Предками современных рыб являются существа, которые появились 530 млн. лет назад. По одной из теорий рыбы были первыми позвоночными, появившимися на Земле. Предположительно, это были животные, имеющие сходство с ланцетниками. Древние рыбы существовали 435 млн. лет назад – такой вывод был сделан по ископаемым остаткам.
История возникновения рыб
К самым древним рыбам, сохранившимися в несколько видоизмененном состоянии до нынешнего времени, принято считать хрящевых, а именно акул и скатов. Время их возникновения на Земле – с 450 по 420 млн. лет назад.
Немного позже появились костные рыбы, эта группа была представлена двоякодышащими и кистеперыми. Наглядным примером кистеперой особи является латимерия, которая обитает в Индийском океане. Она обладает характерными плавниками кистеподобной формы и синим окрасом. Первый раз латимерия была выловлена в 1938 году в одной из рек, впадающих в Индийский океан. В настоящее время она изредка попадается рыбакам, что не позволяет считать ее вымершей.
Двоякодышащие рыбы – это те, которые имеют способность дышать как над водой, так и в глубинах. Сейчас существует всего 6 потомков древних двоякодышащих рыб. Наиболее часто встречающиеся из них это – чешуйчатник, протоптера и рогозуб, они обитают в тропических водах у берегов Африки, Австралии и Южной Америки.
Эволюция рыб
Под эволюцией следует понимать длительный процесс, начало которого произошло приблизительно 530 млн лет назад. Если рассматривать весь этот отрезок, то можно выделить такие этапы эволюции:
- Рыбы, имеющие сходство с ланцетниками, имели примитивную хорду, которая постепенно видоизменялась в позвоночник.
- Ископаемые позвоночные возникли 500-430 млн лет назад. Такие особи имели крепкий панцирь и внушительные размеры. Примером тому является дунклеостей, длина которого могла достигать 10 м. Это было самое крупное существо девонского периода.
- Челюстные возникли в конце ордовика. После вымирания выжили лишь миногообразные и миксинообразные. Этот же период ознаменовался развитием переходной формы между рыбами и амфибиями.
- Бесчелюстные. Их считают самыми древними, но в большинстве своем они вымерли. К этой разновидности относились конодонты (рыбы, похожие на бесчелюстных угрей с длиной тела до 40см) и остракодермы (обладатели развитого панциря из крепких костных пластин и мелкой чешуи).
Древние костные и хрящевые
Наиболее древней костной рыбой считается цилинюй рострарта. Ее обнаружили китайские ученые в 2013 году. Это не слишком крупная рыба, в длину не более 33 см, защищенная панцирем из костных пластин. Местом ее обитания были пресные источники.
Самые первые особи были бесчелюстными. Уже к периоду около 400 млн лет назад челюсти стали появляться. Зубы появились впервые у древних хрящевых акул, на существование которых указывают останки, обнаруженные в морях у берегов Северной Америки. Такая рыба имела длину до 1,8 м, хвост был раздвоен, на туловище практически не было чешуи.
Предположительно изначально эти акулы были костными рыбами, лишь немного позже все кости видоизменились в хрящи. Такое преобразование было связано с необходимостью облегчения массы тела.
У современных акул выявлены гены, которые отвечают за формирование костей. Сейчас хрящевыми рыбами являются лишь скаты, химеры и акулы, все прочие – это костные рыбы. Сейчас хрящевые в основном являются живородящими, у них отсутствует плавательный пузырь, жаберные крышки и есть плакоидная чешуя.
Важно! Отличие костных рыб – это скелет из костей, плавательный пузырь и наружное оплодотворение.
Появление панцирных
Панцирные рыбы или Палкодермы, пластинокожие рыбы – это класс челюстноротых. Они появились примерно 252 млн лет тому назад. Больше всего таких рыб было в девонский период, по его завершении класс вымер. Подобные особи обитали лишь в соленой воде, немного позже появились в пресных и солоноватоводных водоемах.
Плакодермы отличались мощными панцирями из жестких пластин, которые надежно закрывали все тело и даже голову. Современная классификация насчитывает в этом классе 10 отрядов.
Панцирные рыбы имели причудливые формы, а пластины панциря покрывал не роговой слой, а кожа или дентиноподобная ткань. Размеры могли быть самыми разными, как совсем мелкими, так и огромными до нескольких десятков метров в длину. Обычно это были хищники с мощными челюстями и зубами (зубы были не у всех). Насчет образа жизни Плакодермов сейчас мало предположений, но достоверно известно, что это самый древний живородящий организм.
Бесчелюстные
Первые рыбообразные существа были бесчелюстные. Период распространения – от среднего ордовика до конца селура. Популяция резко сократилась к концу девона, а затем практически вымерла.
В этот класс входят:
- Конодонты, похожие на бесчелюстных угрей. Они достигали в длину 40 см, вымерли около 200 млн лет назад.
Яндекс картинки - Остракодермы. У представителей этого подвида появился экзоскелет, представляющий собой панцирь из костных пластин и чешуи. Эти существа были более похожие на современных рыб, чем многие другие. В длину они были от 2 см до 1,5 м. Обитали преимущественно в пресных водоемах и прибрежной линии морей. Период распространения – верхний кембрий и верхний девон.
Яндекс картинки
Челюстноротые
Появление данного вида рыб пришлось на силурийский период. Согласно одной теории, в челюсть трансформировались три ближайшие ко рту жаберные дуги у позвоночных с девятью жабрами. В эту группу входило около 60 000 видов рыб, что составляло 99% всех позвоночных.
У всех представителей были подвижные челюсти, в остальном они могли существенно отличаться. Данная группа состояла костных и лопастеперых рыб. Еще одно отличие затрагивало внутреннее ухо: у челюстноротых там присутствовало три полукружных канала (у бесчелюстных их было всего два). Благодаря этим изменениям челюстноротые могли лучше улавливать сигналы потенциальной жертвы, более активно передвигаться и быстро захватывать добычу.
Предки рыб
Считается, что предком рыб была пикайя – примитивное хордовое животное, похожее на червя. Органов зрения у нее не было, их роль выполняли упругие щупальца. Ротовое отверстие размещалось в основании маленькой головы. Длина достигала 6 см.
Это существо мало чем напоминало рыб. Оно умело быстро плавать, извиваясь при каждом движении. Предположительно питалась пикайя путем фильтрации воды. В ходе эволюции у этого существа появились органы зрения, плавники (преобразовались их хрящей), а также позвоночник из хрящевой ткани.
Ближайшим потомком пикайи стал хайкоуихтис, он имел еще более мелкие размеры. Но наличие глаз и головного мозга делало его уже более похожим на современных рыб.
Дальнейшая эволюция связана с необходимостью защищаться от хищников. Главной защитой стал панцирь. Предположительно панцирь постепенно и эволюционировал в череп. После того как рыбы научились обороняться, природа дала им возможность и нападать. Именно поэтому появились челюсти. Рыба с панцирем и челюстями могла вполне комфортно существовать в подводном мире, полном опасностей. Так появились хищники – акулы и скаты. Эти рыбы находились в постоянном движении, так как у них не было плавательного пузыря.
Как рыбы смогли выйти на сушу
Для того чтобы рыба смогла выйти на сушу, потребовалось огромное количество времени. Долгое время эта теория не могла найти подтверждение и именно из-за того, что не представлялось возможным определить, кто или что же было промежуточной стадией между рыбами и четвероногими.
Все разрешилось после замечательной находки американских ученых на территории арктической Канады. Это было удивительное существо — рыба, которую назвали тиктаалик. Она была плоской и крупной, тело покрывала чешуя. Но главное, что она имела отделенные от туловища конечности. Все это удалось узнать благодаря проведенной реконструкции.
Для того чтобы рыба могла выйти на сушу, с ней должно было произойти много видоизменений. Среди основных: дыхание без жабр, передвижение с помощью конечностей, преодоление гравитации.
Из всех рыб успешно все эти стадии прошел тиктаалик. Он использовал плавники как для плавания, так и для хождения по дну. У этого существа постепенно исчезли все кости жаберной крышки, в результате освободилась голова, она стала подвижной и автономной.
Дыхание тиктаалика происходило с помощью дыхательных отверстий, которые располагались на морде. Укрепить позвоночный столб и одновременно защитить брюхо помогли плотные и налегающие друг на друга ребра. Меньшая подвижность позвоночника появилась благодаря окостенению позвонков.
Все это в совокупности позволило тиктаалику вести как ходячий, так и плавающий образ жизни. Это было важно, так как по некоторым предположениям водоемы, в которых обитало это существо, периодически могли высыхать.
Еще одной переходной формой можно назвать ихтиостегу. Это морфологически промежуточное звено между рыбами и четвероногими. Такая находка была сделана в восточной части Гренландии.
Лапы у этого существа были изначально, но по назначению – для ходьбы – они не использовались. Помимо этого, у ихтиостеги были органы чувств, которые могли работать лишь под водой. Эти существа были до 1,5 м в длину.
Важно! По некоторым исследования ихтиостега имела общие черты с тюленем или саламандрой.
Выход на сушу был вызван жизненной необходимостью. Так как почти все водные существа обитали на мелководье, они рисковали оказаться в период низкой воды под прямыми лучами солнца. Такие периоды наступали все чаще, им приходилось приспосабливаться.
В середине девона на суше появилось много растительности, а реки стали мутными и безжизненными, к тому же часто пересыхали. Рыбам пришлось перейти на альтернативное дыхание с помощью кожи и плавательного пузыря. Адаптация была сложной, но это было необходимо. К тому же, в тот период на суше было гораздо более безопасно, чем в воде, где обитало множество хищников.
Ихтиостега – это существо, адаптированное к перемещению по суше между водоемами, но еще не умеющее охотиться. Ходьба ихиостеги больше напоминала ползание, но это уже был земноводный образ жизни.
Одним из первых четвероногих позвоночных животных стала акантостега. На первый взгляд ученым даже показалось, что у данного существа конечности уже приспособлены к сухопутной жизни, но это мнение оказалось несколько ошибочным.
Несмотря на явные признаки рыб и амфибий, наличие ног с пальцами, эти существа комфортнее ощущали себя в воде. Конечности акантостеги еще не имели запястного и голеностопного сустава и не могли удерживать вес тела на суше. Предположительно, конечности использовались в качестве шеста для отталкивания от дна и плавания.
Чешуя присутствовала, она необходима была в тех случаях, когда существо выползало на сушу и служила защитой. Акантостеги были хищниками, у них были челюсти, которыми они захватывали добычу. Это были существа, адаптированные к жизни на суше.
