Вымирание, завершившее девонскую эру 359 миллионов лет назад, создало возможности, которые быстро использовались ранее редкой и ничем не примечательной группой рыб, которые впоследствии стали — с точки зрения огромного количества видов — наиболее успешными позвоночными (позвоночные животные) на планета сегодня: рыба с лучевыми плавниками.Биолог-эволюционист из Мичиганского университета и его коллега показали, что ранее известная, но ошибочно классифицированная Fouldenia была первой зарегистрированной рыбой с лучевыми плавниками, дробящими панцири.
Эта давно вымершая рыба и горстка ее родственников демонстрируют, что сразу после вымирания в конце девона лучеплавниковая рыба уже приобрела разнообразие форм, которые дали им эволюционное преимущество, позволив им заполнить экологическую среду. вакуум, оставленный исчезновением большинства основных групп рыб.«Это событие 359 миллионов лет назад называется вымиранием Хангенберга, и оно почти уничтожило жизнь позвоночных, которая в то время была ограничена водой», — сказала Лорен Саллан, доцент кафедры экологии и эволюционной биологии Университета штата Мичиган. «После этого события лучеплавые рыбы выходят на первый план. Они не только восстанавливаются после этого вымирания, но и превращаются из нескольких второстепенных родословных в доминирующие над всеми океанами».Саллан и Майкл Коутс из Чикагского университета также смогли идентифицировать молодь Fouldenia — редкая находка, которая позволила им показать, что форма тела этих рыб резко изменилась по мере их развития.
Родственники Фоулдении, все ракушечники, очевидно, воспользовались этой особенностью развития, чтобы произвести новые формы. Эта разнообразная группа выживших распространилась по всему миру и просуществовала почти 100 миллионов лет.
Исследование Саллана и Коутса было опубликовано 22 июля в Зоологическом журнале Линнеевского общества.«Эти ранние, постдевонские лучевые плавники дают первое представление о том, что должно произойти: эволюционное изобилие форм тела, форм плавников и необычных челюстей и зубов. формы самые красивые и чудесные », — сказал Коутс.Сегодня существует около 30 000 видов рыб с луговыми плавниками, что составляет почти 99 процентов всех видов рыб.
Подумайте о слове «рыба», и образ, который придет вам в голову, скорее всего, будет рыба с лучевыми плавниками, представители вездесущего класса, который включает в себя все, от тунца до форели, от сома до трески, от рыбы-меч до солнечной рыбы, от окуня до пираньи, золотой рыбки. к бычку.После переоценки окаменелостей из участков в Шотландии, датируемых 348 миллионами лет назад, Саллан и Коутс пришли к выводу, что Fouldenia и ее родственник Styracopterus, которые предыдущие исследователи классифицировали как один и тот же вид, на самом деле являются отдельными родами. Род — это категория биологической классификации между семейством и видом.Саллан и Коутс определили, что у Фулдении были массивные зубные пластины на верхней и нижней челюстях, подходящие для охоты на животных с твердым панцирем.
Он напоминал современных джеков, в том числе японского амберджек, или желтохвоста, знакомого любителям суши. Styracopterus был ранним имитатором современных глубоководных рыб, таких как рыба-ангел. Обе эти первобытные рыбы были менее 10 дюймов в длину.«В этих шотландских окаменелостях обитают четыре или пять известных родов лучеплавниковых рыб.
Все они выглядят совершенно по-разному, и все они делают совершенно разные вещи», — сказал Саллан.
На тех же участках были созданы некоторые из самых ранних постдевонских четвероногих, четвероногих существ, среди которых были некоторые из самых ранних родственников человечества, заполнявшие период после вымирания в их разнообразии, известный как пропасть Ромера.На древе жизни появились новые ветви, подготовив почву для взрывного разнообразия форм, которые биологи-эволюционисты называют адаптивным излучением. Эти события часто происходят в ответ на новые экологические возможности — например, когда среда обитания не занята конкурентами. Вот что произошло, когда гораздо более позднее вымирание уничтожило динозавров и позволило млекопитающим взять на себя экологические роли этих рептилий.
Нечто подобное произошло с рыбой с лучевыми плавниками, у которой плавники поддерживаются длинными костными стержнями, расположенными в форме лучей. До исчезновения в рыбе преобладали две группы: панцирные хищные плакодермы и рыбы с лопастными плавниками, чьи плавники расположены на мясистом чешуйчатом стебле, отходящем от тела.
Плакодермы были уничтожены в конце девонского вымирания, и большая часть рыб с лопастными плавниками также погибла, хотя оставшиеся в живых живут сегодня в двоякодышащих и латимерии. В дополнение к нескольким рыбам с лучевыми плавниками, некоторые акулы и четвероногие пережили событие Хангенберга.
Позднее четвероногие выползли на берег и превратились в земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих.Среди других выживших после события в Хангенберге были морские ежи, морские лилии и очищенные от панциря беспозвоночные, называемые брахиоподами.
Поскольку большинство других хищников исчезли с поля зрения, ранние акулы и рыбы с лучевыми плавниками, такие как Фулдения, использовали свои сокрушительные челюсти, чтобы пообедать этих колючих, стебельчатых и жестко-панцирных существ.«Поскольку экосистема разрушена, единственное, на что можно охотиться, — это ракушки», — сказал Саллан. «Таким образом, в этом вакууме, оставленном событием массового вымирания, множество различных животных направляется в эти освободившиеся ниши и берут на себя эти рабочие места».Событие Хангенберга стало последним ударом в серии массовых вымираний, положивших конец девонскому периоду, который часто называют эпохой рыб.
Вымирание Хангенберга связано с периодом потепления, когда уровень моря поднялся и количество кислорода в воде резко упало, за которым следует период похолодания, в результате которого ледники распространились до тропиков.