Žraloci. Tato prastará stvoření vzbuzují mezi lidmi zájem, smíšený s pocitem nevědomého strachu. O žralocích existuje více mýtů a legend než o jakýchkoli jiných mořských tvorech. Předpokládá se, že jsou nejpokročilejšími predátory na naší planetě. Po dosažení limitu ve vývoji dravých ryb zůstaly nezměněny po stovky milionů let. Fantazii spisovatelů a scénáristů živí příběhy o jejich útocích na lidi. A nadšenci sní o tom, že v mořských hlubinách najdou nejnebezpečnějšího predátora, megalodona. Dnes se vrátíme do daleké minulosti a společně se žraloky projdeme trnitou cestu jejich evoluce.
První krev
Historie žraloků začíná v dávných dobách, v době, kdy jedinými obratlovci na planetě byly ryby. Když byli nuceni bránit se hlavonožcům a korýšům, oblékli se do silného brnění. Tato obrněná stvoření, ostracoderms, neměla čelisti. Živili se detritem a bezobratlými, filtrovali spodní bahno. Ale v polovině siluru se situace změnila. Zkostnatělé žaberní oblouky tvořily čelisti a šupiny, které je pokrývaly, se změnily v zuby. Z kořisti se stal aktivní predátor.
Na začátku devonského období se formovaly následující evoluční větve ryb:
– akantody a placodermy, nyní vyhynulé;
– kostnaté ryby, které budou rozděleny na paprskoploutvé a lalokoploutvé;
– chrupavčitý, zastoupený žraloky, rejnoky a chimérami.
První fosilie chrupavčitých ryb pocházejí z doby před 400 miliony let a jsou samozřejmě zastoupeny zuby. Právě zuby označí celou cestu další evoluční historie žraloků. Dalo by se dokonce říci, že jejich historie je historií zubů.
Co mají společného lidské zuby, žraločí zuby a plakoidní šupiny? Stejná struktura. Placoidní šupiny jsou nejstarší. Jedná se o diamantovou destičku dentinu zapuštěnou do kůže. Vyčnívající bodec je pokryt vitrodentinem (v podstatě zubní sklovinou) a vnitřní dutina šupiny je vyplněna dření s krevními cévami. I v devonu se takové útvary staly prvními zuby ryb, a to jak žraloků, tak našich předků. Hladký hrot šupiny vyčnívající z kůže se změnil v pracovní část zubu. Nebyl fixován v kosti a snadno se ztratil, ale na jeho místě vyrostl nový zub.
Asi před 370 miliony let se Cladoselachidae vynořili z rozmanitosti chrupavčitých ryb. Tyto ryby žily v mělkých mořích v Severní Americe. Byli prvními rybami, které nesly základní strukturální rysy žraloků. Protáhlé vřetenovité tělo dosahovalo délky 1,8 m a končilo ocasem s identickou horní a spodní čepelí. Kůže, na rozdíl od moderních žraloků, byla téměř bez šupin. Ústa ve tvaru podkovy na spodní části hlavy byla poseta hladkými zuby s několika vrcholy. Pět až sedm žaberních štěrbin zajišťovalo proudění vody k žábrám. To vše víme díky zachovalým kostrám cladoselachianů s otisky orgánů a tkání. Zdá se to paradoxní, ale první žraloci byli chrupavčití pouze formálně. A žraloci mají geny zodpovědné za tvorbu kostní tkáně dodnes.
Zlatý věk
Období karbonu bylo obdobím maximální diverzity žraloků. Byl to skutečný zlatý věk, který dal vzniknout mnoha bizarním formám těchto predátorů. Někteří, jako například xenacanthiformes, dokonce přešli na život ve sladkých vodách. Rozmanitost typů zubů umožnila žralokům obsadit různé ekologické výklenky a živit se rozmanitou kořistí. Třímetrový Stethacanthus nesl na zádech podivný výrůstek, který vypadal jako žehlicí prkno. U Helicoprionu tvořil chrup spirálu, podobnou kotoučové pile.
Hlavními konkurenty v mořích byli placodermové – monstra pokrytá kostěným brněním, z nichž nejznámější byl Dunkleosteus. Naproti tomu žraloci spoléhali na rychlost a ovladatelnost, a to jim umožnilo ovládnout moře až do konce karbonu. Evoluční cenou byla kostní tkáň.
Zdá se nám přirozené, že ryby jsou schopny plavat ve vodním sloupci. Ale pamatujme, že jejich evoluce začala na dně, v mělkých pobřežních oblastech. Kostěná kostra a vnější skořápka jim dávaly negativní vztlak, jinými slovy, ryby byly těžší než voda. V této poloze vyžaduje aktivní pohyb ve vodním sloupci zvýšenou svalovou práci a vysokou spotřebu energie. Existuje pouze jeden způsob, jak snížit zátěž svalů – získat nulový vztlak. Kostnaté ryby toho dosáhly díky svému plaveckému měchýři. Růst střev naplněných plynem jim umožnil vyvinout všechny vodní plochy na planetě a dokonce se dostat na pevninu. Pokud jde o žraloky, jejich kostní tkáň byla postupně nahrazována chrupavkou, čímž se hmotnost ryb odlehčila. Obrovská ztučnělá játra, která tvoří až 30 % žraločí hmoty, také pomohla snížit vztlak.
Struktura těla, která umožňovala žralokům ovládnout karbon, nebyla dostatečně účinná. V období permu se evoluce žraloků prudce zpomalila a kostnaté ryby je začaly vytlačovat z ekosystémů. A před 245 miliony let způsobila katastrofa na konci permského období obrovské škody na žralokech. Změny klimatu, které pokračovaly po celé období permu, vedly ke kritickému poklesu hladiny moře. Zároveň se zvýšila vulkanická činnost. Uvolnění toxických plynů do atmosféry způsobilo sopečnou zimu a okyselení oceánské vody. Zemřelo 95 % všech druhů mořských tvorů. Těch pár přeživších druhů žraloků muselo bojovat o život ve zcela novém světě.
Age of Lizards
Obnova biosféry po velkém permském vymírání probíhala velmi rychle. Osvobození mnoha ekologických výklenků podnítilo evoluci a žraloci nezůstali stranou. Ale nejen oni. Prudké snížení počtu velkých vodních predátorů umožnilo plazům přejít na vodní životní styl. Primitivní ichtyosauři se objevili již v raném triasu. O něco později se nothosauři vydali na moře, aby porodili plesiosaury. Z archosaurů vynikají krokodýlomorfové a do období jury někteří z nich zvládli i mořský živel. Moře se stávají dějištěm intenzivního soupeření mezi žraloky a plazy, v nichž kostnaté ryby zůstávají převážně v roli kořisti.
Během evoluční rasy získávají pelagičtí žraloci svůj moderní vzhled. Ideální tvar těla, velká tlama s pohyblivou horní čelistí, vynikající smyslový systém, viviparita u některých druhů – tyto vlastnosti umožňují žralokům soutěžit s ichtyosaury za stejných podmínek. A jejich ostré zuby, měnící se jako na běžícím pásu, způsobují mnohem nebezpečnější zranění. Postupně začnou žraloci vytlačovat plazy z ekologických nik středně velkých predátorů, ale zůstávají ve stínu obrů. Jak intenzivní boj byl, lze posoudit podle následující skutečnosti. V období střední křídy v důsledku cenomansko-turonského vymírání ichtyosauři vyhynuli. A hned se objeví náhrada – velcí žraloci od 6 do 10 metrů dlouzí (Ptychodus mortoni aj.).
Již v období jury se objevili zástupci těch řádů žraloků, které dnes existují – carchariformes, lamniformes a další. Masové vymírání na konci křídového období znamená konec století dominance plazů, a to jak na souši, tak v mořích. Ani mosasauři, ti velmi úspěšní příbuzní varanů, kteří dobyli oceán na konci křídy, nepřežijí. Ztráty mezi chrupavčitými zvířaty (včetně žraloků) činily pouze 20 % druhů. Žraloci vstupují do nové éry jako absolutní mistři mořských živlů.
Obři moře
Stejně jako na začátku triasu vymírání otevřelo ekologické výklenky v oceánu pro novou skupinu živočichů. Stali se z nich savci. V průběhu kenozoika přešly různé skupiny savců k vodnímu životnímu stylu. Byli mezi nimi dravci, kopytníci a dokonce i lenochodi vodní. V moři na všechny čekala zubatá tlama žraloků. Objevuje se také nový typ zubů – široké a trojúhelníkové, nesoucí vroubkování podél řezné hrany. V paleocénu se objevili superpredátoři, otodontidi (Otodontidae). Velcí jedinci přesahují délku 9 metrů a loví nejen kostnaté ryby, ale i jiné žraloky. S příchodem mořských savců je otodontidi zařadili do svého jídelníčku.
Kytovci, aby odolali žralokům, se zvětšili a v eocénu dosáhli moderní velikosti. Žraloci ale za nimi nemají daleko. V miocénu, asi před 23 miliony let, to byl podle většiny vědců evoluce otodontidů, která vedla ke vzniku jednoho z největších predátorů v historii. Megalodon – délka 15-18 m, hmotnost více než 30 tun. Obrovské zuby s pilovým ostřím, dosahující délky 18 cm. Obrovská síla čelistí vám umožňuje otevřít hrudník nebo kousnout ocasní ploutev velryby. Megalodon byl vládcem teplých šelfových moří, preferoval pomalu se pohybující středně velké kytovce. Jeho velká velikost a úzká specializace byly základem jeho síly a zranitelnosti.
Dnes
Na konci pliocénu klima opět vstoupilo do období změn. Začíná éra ledových dob, klesá hladina moří a mění se mapa proudů, což vede k zániku řady šelfových ekosystémů. Planktonová pole a migrační cesty malých ryb se přesouvají do chladných vod. Za nimi odcházejí velryby a přicházejí noví predátoři. Kosatky. Jejich teplá krev jim umožňuje lovit v tropech i polárních vodách. Rychlí a neuvěřitelně inteligentní lovci smeček jsou schopni sejmout jakoukoli kořist. Nahánějí hejna ryb do pastí podél skalnatých břehů. Chytají tuleně přímo ze břehu. Obrovské velryby jsou vykuchány zaživa. A na žraločí játra, bohatá na tuk, se dívají jako na delikatesu.
Asi před 2,6 miliony let megalodon vyhynul a nezůstal po něm žádné nástupce. Jejím vyhynutím ale příběh žraloků vůbec nekončí. Dnes, stejně jako před miliony let, zůstávají úspěšnou třídou ryb, které zabírají různé ekologické výklenky. Bentické druhy s maskovacím zbarvením a zploštělým tělem jsou běžné v tropech. Po mořích celé planety se potulují pelagičtí lovci, jako jsou lamniformes. Žralok velrybí, ačkoli se živí planktonem a ne velrybami, je největší moderní rybou a dosahuje délky 12–18 metrů. A velcí žraloci, jako jsou žraloci bílí a tygří, si udržují svůj status vrcholových predátorů a jsou na vrcholu potravní pyramidy.
Předek mnoha tvorů žijících na zemi s čelistním aparátem kdysi plaval v moři na území moderní Číny. Tento úžasný objev učinili místní archeologové.
Objev čínských vědců obrátil vzhůru nohama moderní představy o tom, kteří tvorové a kdy získali to, co se později stalo tlamou zvířat a tváří lidí.
Až donedávna se věřilo, že nejstarším předkem moderních gnathostomů – převládající skupiny obratlovců na Zemi – byla ryba a připomínala, alespoň svým čenichem, moderní žraloky.
Vědci vedení Zhu Minem z Laboratoře evoluce obratlovců Čínské akademie věd v nejnovějším čísle časopisu Příroda popsal neobvyklou rybu Entelognathus primordialis, jejíž zbytky byly nalezeny v Číně. Neobvyklý tvor, který žil před 419 miliony let, na první pohled připomíná pancéřované ryby nebo plakodermy, kteří žili ve sladkých vodách v prvohorách. Jejich charakteristickým znakem byla kostěná schránka, která chránila hlavu a trup.
Podrobnější studium pozůstatků však odhalilo, že tvor neměl určité čelistní kosti charakteristické pro obrněné ryby.
Naproti tomu rybí tlamu obklopovaly kosti, které tvořily lícní pláty, spodní čelist sestávala z podlouhlé „krabice“ z kostěných plátů a chrupavek a hltan a žábry sestávaly ze sady pohyblivých kostí.
Tyto rysy struktury čelistí připomínají spíše kostnaté ryby než obrněné.
„Zdá se, že Entelognathus byl placoderm s kostnatým rybím úsměvem,“ vysvětluje Matt Friedman v poznámce doprovázející publikaci časopisu.
Darwinovo dilema vyřešeno
Vědcům se konečně podařilo navrhnout řešení Darwinova dilematu – otázky jak.
13. září 10 49:XNUMX
Předchozí zkamenělé pozůstatky bezčelisťových ryb měly široké hlavy podobné lopatě s očima na jedné straně, řekl. Poté, co první ryby získaly čelist, téměř všichni obratlovci na planetě získali tento užitečný aparát a dnes jej používají k jídlu, komunikaci, dýchání, úsměvu, vzájemnému poznávání a k mnoha dalším užitečným i ne tak užitečným věcem.
“Dá se říci, že jsme zvláštní druh kostnatých ryb, které se dostaly na břeh a shodily ploutve,” vtipkoval Friedman. Dnes na Zemi pouze dva zástupci strunatců – mihule a jestřáb – jsou součástí archaické skupiny bezčelisťových zvířat.
“Entelognathus měl poněkud neatraktivní tvář,” řekl spoluautor Per Erik Ahlberg z Uppsalské univerzity. “Ústa byla široká, čelo nízké a ploché a malé, blízko posazené a téměř nehybné oči hleděly dopředu jako světlomety auta.”
Objev byl učiněn v přírodní rezervaci Xiaoxian v provincii Yunnan v jižní Číně. Podle vědců se o pozůstatky nejprve nezajímali, ale když fosílie přinesli do laboratoře a vyčistili je, byli ohromeni jejich vynikající zachovalostí, která umožnila studovat rysy struktury čelisti. Entelognathus žil na samém konci siluru, období často nazývaného věkem ryb. Během tohoto období osídlili většinu mořských a sladkovodních pánví na Zemi bezčelistní a gnathostomové, čímž dosáhli znatelné rozmanitosti.
Hobit není patologie, ale lidský druh
Lebka “hobita” z ostrova Flores má blíže k fosilním lebkám starověkých lidí než.
15 červenec 16: 45
Vědci zjistili, že kostěné pláty, které tvořily čelisti starověkých ryb, se podobají plátům, které tvoří čelisti lidí, psů a tisíců dalších obratlovců žijících dnes na Zemi.
To dělá z lidí, a ne například ze stejných žraloků, dědice primitivního čelistního aparátu, který se objevil před více než 400 miliony let.
„Je to jako najít nos raketoplánu ve středověkém voze sena,“ říká Xiaobo Yu, spoluautor objevu. Podle vědců se na Zemi zpočátku objevila malá skupina čelistnatých zvířat, skládající se výhradně z ryb. Později se z něj vyvinuly dvě skupiny živočichů. Jeden, včetně žraloků a rejnoků, měl převážně chrupavčité kostry. Druhá zahrnovala kostnaté ryby a jejich potomky, z nichž se později stali obojživelníci, plazi, ptáci, savci a lidé.
Přihlaste se k odběru Gazeta.Ru ve zprávách, zenu a telegramu.
Chcete-li nahlásit chybu, zvýrazněte text a stiskněte Ctrl + Enter
