Útoky na pláže: ranné suchozemské stavovce
Wikimedia Commons
Počas geologického obdobia devónu, asi pred 375 miliónmi rokov, skupina tzv stavovcov vyliezol z vody na zem. Táto udalosť – prekročenie hranice medzi morom a pevnou zemou – znamenala, že stavovce konečne vymysleli riešenia, akokoľvek primitívne, na štyri základné problémy života na súši. Aby vodný stavovec prežil na súši, zviera:
- Musí byť schopný odolať účinkom gravitácia
- Musí byť schopný dýchať vzduch
- Musí minimalizovať straty vody (vysychanie)
- Musí nastaviť svoje zmysly tak, aby im vyhovoval vzduch namiesto vody
Ako štvornožky urobili zložitý prechod k životu na súši
Vyhynutý tetrapod. Dr. A.S. Günter Bechly / Wikimedia Commons
Fyzické zmeny
Pôsobenie gravitácie kladie značné nároky na kostrovú stavbu suchozemského stavovca. Chrbtica musí byť schopná podopierať vnútorné orgány zvieraťa a účinne rozložiť váhu smerom nadol do končatín, ktoré následne prenášajú váhu zvieraťa na zem. Úpravy skeletu potrebné na dosiahnutie tohto cieľa zahŕňali zvýšenie sily každého stavca (čo mu umožnilo udržať pridanú váhu), pridanie rebier (ktoré ďalej rozdeľovali hmotnosť a poskytovali štrukturálnu podporu) a vývoj vzájomne prepojených stavcov (umožňujúce chrbtici na udržanie potrebného držania tela a pružiny). Ďalšou kľúčovou modifikáciou bolo oddelenie prsného pletenca a lebky (u rýb sú tieto kosti spojené), čo umožnilo suchozemským stavovcom absorbovať šok spôsobený počas pohybu.
Dýchanie
Predpokladá sa, že rané suchozemské stavovce vznikli z radu rýb, ktoré mali pľúca. Ak je to pravda, znamená to, že schopnosť dýchať vzduch sa vyvinula v rovnakom čase, keď suchozemské stavovce podnikali svoje prvé výpady na suchú pôdu. Väčším problémom pre tieto tvory bolo, ako sa zbaviť nadbytočného oxidu uhličitého, ktorý vzniká pri dýchaní. Táto výzva - možno v ešte väčšej miere ako hľadanie spôsobu získavania kyslíka - formovala dýchacie systémy skorých suchozemských stavovcov.
Strata vody
Vysporiadať sa s strata vody (tiež označované ako vysychanie) predstavovalo problémy aj pre skoré suchozemské stavovce. Stratu vody cez kožu je možné minimalizovať niekoľkými spôsobmi: vytvorením vodotesnej kože, vylučovaním voskovej vodeodolnej látky cez žľazy v koži alebo obývaním vlhkých suchozemských biotopov. Prvé suchozemské stavovce využívali všetky tieto riešenia. Mnohé z týchto tvorov tiež nakladali vajíčka do vody, aby vajíčka nestratili vlhkosť.
Úprava zmyslových orgánov
Poslednou veľkou výzvou prispôsobenia sa životu na súši bola úprava zmyslových orgánov, ktoré boli určené pre život pod vodou. Na vyrovnanie rozdielov v prenose svetla a zvuku boli potrebné úpravy v anatómii oka a ucha. Okrem toho sa niektoré zmysly jednoducho stratili, keď sa stavovce presunuli na pevninu, ako napríklad systém bočných čiar. Vo vode tento systém umožňuje zvieratám vnímať vibrácie, vďaka čomu si uvedomujú blízke tvory; vo vzduchu má však tento systém malú hodnotu.