زمانی که از آب خارج شدیم

چگونه اجداد چهاراندامِ (Tetrapod) ما برای اولین‌بار به ساحل آمدند.۱

بیش از ۳۵۰میلیون سال قبل، اجداد دور ماهی‌گونه‌ی ما، زندگیِ آبزی خود را با زندگی بر روی زمین را معامله کردند. بر روی خشکی، این مهره‌دارانِ چهارباله که به تتراپاد معروف هستند، شاخه‌ای از موثرترین سلسله‌ی حیوانات را به‌وجود آوردند: دوزیستان، خزندگان، دایناسورها، پرندگان و پستانداران.

شواهد فسیلی نشان می‌دهد که آن‌ها با توجه به تغییر زیستگاه‌ و اکوسیستم خود بر روی خشکی، به‌صورت ویژه‌ای فرگشت پیدا کردند اما تعداد کمی از تتراپادها مثل مارها دست‌ها و پاهای‌شان را از دست دادند، یا بازوهای‌شان به بال‌ها(مثل خفاش‌ها و پرندگان) تغییر شکل یافت یا مثل نهنگ‌ها به دریا بازگردند.

حرکت تتراپادها به سمت زمین، یکی از طولانی‌ترین معماهای فرگشتی بوده است. فسیل‌های کمی پیدا شده‌اند تا بتوانند چرایی و چگونگیِ این دوره‌ی انتقالی را توضیح دهند یا دقیقا مشخص کنند چه زمانی نخستین تتراپادها فرگشت یافتند. با این‌حال محققان در تلاش هستند تا به پاسخ‌هایی دست یابند.

داستان تتراپادها از ۴۰۰میلیون سال قبل و با ماهی‌های گوشتی‌بالگان (lobe-finned)۲ آغاز می‌گردد.

برخلاف پرتوبالگان(ray-finned) که اکثر گونه‌ی ماهی‌ها را شامل می شود، انواع گوشتی‌بالگان باله‌های استخوان‌شکلی در آوردند که یک سازگاری مناسب بود.

در مدت دوره‌ی دوونین(Devonian) که از ۳۷۵میلیون سال قبل آغاز شد، دو ویژگی ماهی بودن و سازگاری برای نیمه‌آبزی بودن در گذار تیکتالیک به خشکی، شروع به ظاهر شدن کرد. اگرچه این گونه باله‌های قوی‌تری با چند انگشت درآورد، اما واقعا یک تتراپاد نبود.

پروفسور بازنشسته‌ی دانشگاه کمبریج، جنفیر کلاک، از محققان سرشناسِ تتراپادهای اولیه می‌گوید:«همه‌ی آن‌ها کمی عجیب و غریب هستند. هیچکدام از آن‌ها شبیه به تترادپادهایی که بعدا می‌آیند نیستند. تتراپادهای واقعی سی میلیون سال بعد می‌آیند.»

محققان هنوز گونه‌ای را پیدا نکرده‌اند که بتواند چهاراندام‌ریختانِ (fishapods) اولیه را با تتراپادهای کامل پیوند دهد. به‌هرحال ممکن است به درک چگونگی این گذار نزدیک شویم.

به‌عنوان مثال در نقطه‌ای از جنوب اسکاتلند محققان کشف کردند احتمالا اولین تتراپادها در دوره‌هایی که آب‌وهوا مرطوب بوده است(فصل‌های بارانی)، پدیدار شده‌اند چرا که بسیاری از فسیل تتراپادها در دشت‌های سیلابی و زمان طغیان آب‌ها یافت می‌شوند. این یعنی ممکن است تتراپادها در آب‌های کم عمق یا آب‌چاله‌های فصلی شنا می‌کرده‌اند. در این مکان‌ها، پوشش گیاهی و وجود آب مانع از خشک شدن و مرگ‌ها آن‌ها توسط نور خورشید می‌شده است.

توضیحات

۱. چهاراندامان (Tetrapoda) یا تتراپاد به هر جانوری اطلاق می‌شود که دارای چهار اندام باشد. پستانداران، پرندگان، دوزیستان، خزندگان چهارعضوی هستند. مارها و دیگر خزندگان بدون دست و پا اجدادشان به چهاراندامان اولیه باز می‌گردد. ظهور چهاراندامان به زمانی بازمی‌گردد که دو گروه از مهره‌داران وجود داشتند ماهی‌ها و چهاراندامان. این تقسیم بندی بر اساس سیستم تنفس، جهت یابی حیوان در آب و توانایی حرکت برروی خشکی است، تغییراتی که در ۵۷ میلیون سال دوره دوونین به وقوع پیوست. چهاراندامان اولیه می‌توانستند در آبهای کم عمق وارد شوند و از بالهایشان به عنوان پدال استفاده کنند و می‌توانستند در این نواحی از گیاهان تغذیه کنند و یا در آنجا برای شکار کردن مخفی شوند آنها حتی دارای آرنج و زانو هم بودند تا در این نواحی بهتر زندگی کنند.

۲. گوشتی‌بالگان ابتدایی ماهی‌هایی هستند که غضروف‌هایشان و گوشت بدنشان به یک استخوان اصلی در ناحیهٔ کمرشان وصل است. این ماهی‌ها سرمنشاء دوزیستان و خزندگان هستند.