Ichthyostega er en slægt af uddøde dyr, der er tæt beslægtet med tetrapoder (firbenede landlevende hvirveldyr). Den findes som et fossil i klipper i det østlige Grønland fra den sene Devonperiode for omkring 370 millioner år siden. Selvom det ofte omtales som “firebenede” på grund af tilstedeværelsen af lemmer og fingre var Ichthyosteg en mere basal “primitiv” sort end ægte krone tetrapoder og kan mere præcist kaldes en stegocephalic eller stilk firedoblet.
Se oprindelse og beskrivelse
Foto: Ichthyostega
Ichthyostega (fra græsk for “tagfisk”) er en tidlig slægt af tetrapodomorph clade (tetrapodomorphs), der levede i den sene devonske periode. Det var et af de første firbenede hvirveldyr, der blev fundet i fossiloptegnelsen. Ichthyostega havde lunger og lemmer, der hjalp hende med at bevæge sig gennem lavt vand i sumpe. Af struktur og vaner betragtes det ikke som et ægte medlem af gruppen, da de første moderne padder (medlemmer af Lissamphibia-gruppen) dukkede op i triasperioden.
Video: Ichthyostega
Sjove fakta: Fire arter blev oprindeligt beskrevet, og en anden slægt, Ichthyostegopsis, blev beskrevet. Men yderligere forskning har vist eksistensen af tre pålidelige arter, baseret på kraniets proportioner og forbundet med tre forskellige formationer.
Indtil fundene af andre tidlige stegocephalians og nært beslægtede fisk i slutningen af det 20. århundrede, forblev Ichthyostega det eneste overgangs-fisk-tetrapod-fossil, der blev fundet, og kombinerede træk ved fisk og tetrapoder på samme tid. En nyere undersøgelse viste, at hun havde en usædvanlig anatomi.
Traditionelt repræsenterer Ichthyostega en parafyletisk klasse af de mest primitive stamme-tetrapoder, derfor er den ikke klassificeret af mange moderne forskere som en forfader til moderne arter. Fylogenetisk analyse har vist, at Ichthyostega er et mellemled mellem andre primitive stegocephalic stamme-tetrapoder. I 2012 kompilerede Schwartz et evolutionært træ af tidlige stegocephalianere.
Udseende og funktioner
Foto: Sådan ser en ichthyostega ud
Ichthyostega var omkring halvanden meter lang og havde en lille rygfinne langs halekanten. Halen selv havde en række knoglestøtter, der er typiske for de halestøtter, der findes hos fisk. Andre træk, der er bevaret hos tidligere vandlevende hvirveldyr, omfatter et relativt kort snudeområde, tilstedeværelsen af en præoperkulær knogle i kindregionen, der tjener som en del af gællerne, og mange små skæl på kroppen. Avancerede tetrapod-funktioner omfatter en række stærke knogler, der understøtter kødfulde lemmer, mangel på gæller og stærke ribben.
Sjov fakta: Ichthyostega og dens slægtninge repræsenterer former, der er lidt mere avancerede end det akvatiske Eusthenopteron, og ser ud til at være tæt på den evolutionære linje, der fører til de første tetrapoder på land.
Det mest bemærkelsesværdige træk ved ichthyostegus aksiale skelet er graden, hvormed ribbenene overlapper hinanden. En brystribbe kan overlappe tre eller fire yderligere bagerste ribben og danne et tøndeformet “korset” rundt om kroppen. Dette tyder på, at dyret ikke kunne bøje sin torso sideværts, mens det gik eller svømmede. Ryghvirvlerne var ikke chordater, men neuralbuerne havde mere fremtrædende zygapofyser.
Det kan antages, at dyret bevægede sig mere som følge af dorsoventral fleksion end under normal lateral gang. De massive forben kan være blevet brugt til at trække dyret frem og derefter bøje det præsakrale område for at trække bagparten op. Bagbenene bestod af et kort, tykt lårben med en stor flange og en adduktor med en dyb interkondylær fossa.
Den store, næsten firkantede skinneben og den kortere fibula blev fladtrykt. Den store mellemliggende og fibula omfattede de fleste af ankelknoglerne. Et velbevaret eksemplar indsamlet i 1987 viser et komplet sæt af syv fingre, tre små på forkanten og fire hele på bagsiden.
Hvor bor Ichthyostegaen?
Foto: Ichthyostega i vandet
Ichthyosteg-rester er fundet i Grønland. Selvom artens nøjagtige levested er ukendt, kan det antages, at ichthyostegi var indbyggere på den nordlige halvkugle. Og de beboede de nuværende farvande i Atlanterhavet og det arktiske hav. Den devonske periode er karakteriseret ved et relativt varmt klima og sandsynligvis fravær af gletsjere. Forskellen i temperatur fra ækvator til polerne var ikke så stor, som den er i dag. Vejret var også meget tørt, mest langs ækvator, hvor vejret var tørrest.
Sjov fakta: Tropiske havoverfladetemperaturrekonstruktioner tyder på et gennemsnit på 25°C i det tidlige Devon. Kuldioxidniveauet faldt kraftigt under Devon, da begravelsen af nydannede skove trak kulstof fra atmosfæren ind i sedimenterne. Dette afspejles i midten af devonperioden ved at køle ned til 5 °C. Det sene devon er karakteriseret ved en stigning i temperaturen til et niveau svarende til det tidlige devon.
På det tidspunkt er der ingen tilsvarende stigning i CO²-koncentrationer, og kontinental forvitring er stigende (som vist ved højere temperaturer). Derudover peger en række beviser, såsom fordelingen af planter, på sen Devons opvarmning. Det er i denne periode, at de fundne fossiler er dateret. Det er muligt, at Ichthyostegs overlevede ind i den næste karbonperiode. Deres yderligere forsvinden kan skyldes et fald i temperaturen i deres levesteder.
I denne periode påvirkede klimaet de dominerende organismer i rev, mikrober var de vigtigste rev-byggende organismer i varme perioder, og koraller og stromatoporoid svampe spillede en dominerende rolle i koldere tider. Opvarmningen i slutningen af Devon kan endda have bidraget til forsvinden af stromatoporoider.
Nu ved du, hvor ichthyostegaen blev fundet. Lad os se, hvad hun spiste.
Hvad spiste Ichthyostega?
Foto: Ichthyostega
Fingrene på ichthyostega var dårligt bøjede, og muskelsystemet var svagt, men dyret kunne ud over vandmiljøet allerede bevæge sig gennem sumpede områder af land. Hvis vi betragter tidsfordriv af ichthyostegi i procenter, så erobrede hun 70-80% af tiden vandelementet, og den resterende tid forsøgte hun at mestre landet. Dens vigtigste fødekilder var indbyggerne i datidens have, fisk, havplankton og muligvis marine planter. Havniveauet var generelt højt i Devon.
Den marine fauna fortsatte med at være domineret af:
- bryozoer;
- forskellige og rigelige brachiopoder;
- mystiske hederellider;
- mikrokonkider ;
- Crinoid liljelignende dyr, på trods af deres lighed med blomster, var mange;
- trilobitter var stadig ret almindelige.
Det er muligt, at Ichthyostega fodrede sig med nogle af disse arter. Tidligere har forskere forbundet ichthyostega med udseendet af tetrapoder på land. Men højst sandsynligt gik hun til land i meget kort tid og vendte tilbage til vandet. Hvem af de gamle hvirveldyr, der blev den rigtige opdager af land, mangler at blive set.
Ved den devonske periode var livet i fuld gang i processen med kolonisering af jorden. Mosskovene og bakteriemåtterne i Silur i begyndelsen af perioden omfattede primitive rodplanter, der skabte den oprindelige stabile jord og leddyr som mider, skorpioner, trigonotharbider og tusindben. Selvom leddyr dukkede op på jorden tidligere end det tidlige Devon, og eksistensen af fossiler såsom Climactichnites antyder, at terrestriske leddyr kan have dukket op så tidligt som i Cambrium.
De første mulige fossiler af insekter dukkede op i det tidlige Devon. Beviser for de tidligste tetrapoder præsenteres som sporfossiler i lavvandede laguner på en marin karbonatplatform/-hylde under Mellemdevon, selvom disse spor er blevet stillet spørgsmålstegn ved, og forskere har teoretiseret spor af fiskens fodring. Al denne hurtigt udviklende flora og fauna var en potentiel fødekilde for Ichthyosteg.
Karakter og livsstilstræk
Foto: Extinct Ichthyostega
Dyrets alder blev sat til 370 millioner år og dateret til devonperioden. Ichthyostega — en af de ældste kendte tetrapoder. På grund af dets egenskaber, som omfatter karakteristika for både fisk og padder, har Ichthyostega fungeret som et vigtigt springbræt og morfologisk bevis for evolutionsteorien.
Sjov fakta: En af de fedeste fakta om Ichthyosteg er ikke, at hun har svømmehudsfødder, men at hun var i stand til at indånde luft — i hvert fald i korte perioder. Men selv med denne fantastiske evne brugte hun sandsynligvis ikke meget tid på land. Dette skyldtes, at hun var ret tung, og hans ben ikke var stærke nok til at bevæge hans robuste krop.
I Ichthyostega synes forbenene at have været tunge, og underarmen kunne ikke strækkes helt ud. Proportionerne af elefantsælen er den nærmeste anatomiske ækvivalent blandt levende dyr. Det er muligt, at Ichthyostega klatrede op på klippefyldte strande, bevægede forbenene parallelt og slæbte bagbenene efter sig.
Dyret var ude af stand til typiske firbenede gangarter, fordi forbenene ikke havde den nødvendige rækkevidde af rotationsbevægelse. Den nøjagtige livsstil for Ichthyostega er dog endnu ikke klar på grund af dens usædvanlige træk.
Social struktur og reproduktion
Foto: Ichthyostegai
Det antages, at Ichthyostega og hendes slægtninge brugte deres tid på at sole sig i solen for at hæve deres kropstemperatur. De vendte også tilbage til vandet for at køle af, gå på jagt efter mad og yngle. Deres levevis krævede stærke forlemmer til at trække i det mindste den forreste del op af vandet, og et stærkere bryst og rygsøjle til at støtte dem, mens de solbadede på deres mave som moderne krokodiller.
Interessant kendsgerning: Ichthyostegs blev stamfædre til to hovedgrene af padder, der adskiller sig i strukturen af kraniet og lemmerne. Labyrintodonter opstod i det sene devon. Udadtil lignede de krokodiller eller salamandere. I dag er hundredvis af arter af labyrintodonter blevet kendt, som levede i sumpede skove og floder.
Vand var et krav til Ichthyostega, da æggene fra de tidligste landfetrapoder ikke kunne overleve uden for vandet, så reproduktion kunne ikke ske uden et vandmiljø. Vand var også afgørende for deres larver og ydre befrugtning. Siden da har de fleste terrestriske hvirveldyr udviklet to metoder til intern befrugtning. Enten direkte, som det ses i alle fostervand og nogle få padder, eller indirekte for mange salamandere, at placere en spermatophor på jorden, som derefter løftes op af hunnen.
Ichthyostega naturlige fjender
Foto: Sådan ser ichthyostega ud
Selvom forbenene ikke er blevet rekonstrueret, fordi de ikke findes blandt de kendte fossiler af dyret, menes det, at disse vedhæng var større end dyrets baglemmer. Forskere mener, at ichthyostegaen på denne måde flyttede sin krop fra vand til land.
Det ser ud til, at bevægelse, som er en funktion af de instinktive bevægelser i kroppens bevægeapparat, kun repræsenterede en minimal variation af bevægelser under vandet ved hjælp af en kombination af halebevægelser og ben. I dette tilfælde blev benene specielt brugt til at føre musklerne gennem den oversvømmede underskov af vandplanter.
Interessant kendsgerning: Selvom landbevægelser var mulige, var Ichthyostega mere udviklet til livet i vandet, især i den voksne fase af sit liv. Den bevægede sig sjældent på land, og måske tjente den mindre størrelse af unge, der gjorde det muligt for dem at bevæge sig lettere på land, ikke til at søge efter føde uden for vandelementet, men som en måde at undgå andre store rovdyr, indtil de blev store nok til at undgå bliver deres bytte.
Forskerne hævder, at flytning til land gav dyr større sikkerhed mod rovdyr, mindre konkurrence om bytte og visse miljømæssige fordele, der ikke findes i vand, såsom iltkoncentration og temperaturkontrol — indebærer, at udviklende lemmer også tilpasser sig til at tilbringe noget af deres tid ude af vandet.
Undersøgelser har dog vist, at sarkopterygierne har udviklet firbenede lemmer, der er egnede til at gå et godt stykke tid, før de går i land. Dette tyder på, at de tilpassede sig til at gå på land under vandet, før de flyttede til land.
Befolknings- og artsstatus
Foto: Ichthyostega
Ichthyostega er en art, der har været uddød i meget lang tid. Derfor er det i dag svært at bedømme, hvor udbredte Ichthyostega-populationer var på Jorden. Men da fossiler kun blev fundet inden for Grønland, var antallet af individer sandsynligvis ubetydeligt. Disse dyr levede i en meget vanskelig periode. En større udryddelse fandt sted i begyndelsen af den sidste fase af Devon, faunaen af de Famenzianske aflejringer viser, at for omkring 372,2 millioner år siden, da alle fossile agnatanfisk, med undtagelse af heterostracan psammosteiider, pludselig forsvandt.
Den sene udryddelsesbegivenhed var en af de fem store udryddelsesbegivenheder i jordens livshistorie og var mere radikal end den lignende udryddelsesbegivenhed, der lukkede Kridttiden. Den Devonske udryddelseskrise påvirkede primært havsamfundet og påvirkede selektivt lavvandede organismer i varmt vand. Den vigtigste gruppe, der led under denne udryddelsesbegivenhed, var bygherrerne af de store revsystemer.
Blandt de havgrupper, der var hårdt ramt, var:
- brachiopoder;
- ammonitter;
- trilobitter;
- akritarker;
- kæbeløse fisk;
- konodonter;
- alle placoderms.
Landplanter, såvel som ferskvandsarter som vores tetrapod-forfædre, var relativt upåvirket af den sene devon-udryddelse. Årsagerne til udryddelsen af arter i det sene devon er stadig ukendte, og alle forklaringer forbliver spekulative. Under disse forhold overlevede Ichthyostega og formerede sig. Asteroidnedslag ændrede Jordens overflade og påvirkede dens indbyggere.
