Što su bazalni tetrapodi?

Bazalni tetrapodi odnose se na tetrapode (četveronožne životinje) u korijenu evolucijskog stabla tetrapoda, koje sadrži sve kopnene kralježnjake, pa čak i neke morske životinje poput kitova: kitove i srodnike. Bazalni tetrapodi evoluirali su od sarcopterygija (riba s režnjevim perajima), danas predstavljenih živim fosilima koelakant i plućnjak.

Prije 380 milijuna godina, tijekom devonskog razdoblja, zemljištu su nedostajale bujne šume koje bi obilježile sva kasnija razdoblja. Prava stabla su se tek počela razvijati, ali primitivne vaskularne biljke bile su posvuda, stvarajući kratke šume nalik grmovima. Njih su naseljavali člankonošci kao što su grinje, škorpioni i mirijapodi, kao i neki jednostavni mekušci koji se nisu dobro fosilizirali. Bizarni gljivični monolit Prototaxite, visine do 9 m (30 stopa), bio je najviša stvar u blizini. Zemlja je bila topla, zbog čega su kontinentalne police bile poplavljene, a nizine prekrivene močvarama bogatim hranjivim tvarima. Okruženje je bilo savršeno da potakne malu obitelj riba da razviju jače donje peraje, koje su se koristile za kretanje kroz vegetaciju plitkih močvara.

Poznato je da su rane ribe s perajima poput Eusthenopterona, koje su živjele prije oko 380 milijuna godina, posjedovale mnoge značajke za koje se zna da su jedinstvene za današnje tetrapode: unutarnje nosnice, dvodijelnu lobanju s interkranijalnim zglobom, i najznačajnije, radius, ulna i humerus u prednjoj peraji i fibula, tibia i femur u zdjeličnoj peraji. Sada je poznato da je posljednja karakteristika zajednička svim sarcopterygima.

Otprilike u isto vrijeme živio je i Panderichthys, plitkovodna riba s još više bazalnim karakteristikama nalik tetrapodima, osobito širokom, tetrapodnom glavom. Panderichthys je ključni prijelazni fosil, koji pokazuje srednju točku u evoluciji zdjeličnog pojasa koji je omogućio bazalne noge tetrapoda. Na glavi je čak imao i cijev za disanje kisika, koja je kasnije evoluirala u kost stremena u ušima tetrapoda. To mu je omogućilo da adekvatno diše u mutnoj vodi siromašnoj kisikom.

Prije otprilike 475 milijuna godina živio je poznati Tiktaalik, čije rekonstrukcije i analize najjasnije pokazuju posredni oblik između ribe i vodozemca. Ne zna se je li Tiktaalik bio pravi tetrapod, koji je išao na kopno, iako se čini vjerojatnim. Studije kostura Tiktaalika su pokazale da je mogao izdržati vlastitu težinu na ruci. Njegove peraje imale su strukturu zapešća koja nije viđena ni u jednoj ranoj ribi. Na glavi su mu se nalazila mjehurića velike veličine koja su vjerojatno kanalizirala kisik u primitivna pluća. Ovaj sarcopterygian čak je imao široku, krokodilsku glavu koju je mogao okretati lijevo i desno, neovisno o svom tijelu, što je bila prilagodba idealna za lov na kopnu i za razliku od bilo koje ribe prije njega. Tiktaalik je najbolje očuvani sarcopterygians koji se svrstavaju u podrazred Tetrapodomorpha. Tiktaalik i raniji pripadnici Tetrapodmorpha, poput Kenichthysa, smatraju se toliko sličnim bazalnim tetrapodima da su nazvani “fishapods”, u odnosu na njihovu kombinaciju karakteristika ribe i bazalnih tetrapoda.

Jedan od prvih pravih tetrapoda, koji još uvijek vjerojatno nije pretežno hodao po kopnu, ali je koristio svoje primitivne noge za navigaciju kroz močvare, bio je Ichthyostega, koji je živio prije 367-362.5 milijuna godina. Ichthyostega je jedan od rijetkih bazalnih tetrapoda, tetrapod koji nije ni vodozemac, ni sinapsid (sisavac i srodnici) ni sauropsid (gmaz). Ove životinje imale su niz daljnjih evolucijskih inovacija za zemaljski život. Kao prvo, Ichthyostega je prvenstveno koristila svoja pluća za disanje, a ne škrge. Imao je poseban omotač kože koji je spriječio isušivanje. Imala je skeletnu strukturu (posebno kralježnicu i grudni koš) što jasno pokazuje da je ova životinja provela dosta vremena držeći se. Ihtiostega i drugi ihtiostegoidi (Acanthostega, Elginerpeton, Ichthyostega i drugi) na kraju su zamijenjeni temnospondilima i antrakozaurima, uključujući i slavne Eryopse. Nažalost, postoji jaz od 20-30 milijuna godina u fosilnom zapisu između obje skupine, premoščen samo s nekoliko primjeraka.