300 Millionen Jahre Amphibienentwicklung

Das Merkwürdige an der Entwicklung der Amphibien: Sie würden es nicht von der kleinen und schnell schwindenden Population von Fröschen, Kröten und Salamandern kennen, die heute noch lebt, aber für zig Millionen Jahre, die sich über die späten Karbon- und frühen Permperioden erstreckten, waren Amphibien die dominante Landtiere auf der Erde. Einige dieser uralten Kreaturen erreichten krokodilähnliche Größen von bis zu 15 Fuß (was heute vielleicht nicht so groß erscheint, aber vor 300 Millionen Jahren positiv riesig war) und terrorisierten kleinere Tiere als die Spitzenräuber ihrer sumpfigen Ökosysteme.

Bevor Sie fortfahren, ist es hilfreich zu definieren, was das Wort "Amphibie" bedeutet. Amphibien unterscheiden sich in drei Punkten von anderen Wirbeltieren: Erstens leben neugeborene Jungtiere unter Wasser und atmen über Kiemen, die dann verschwinden, wenn der Jugendliche eine Metamorphose in seine erwachsene, luftatmende Form durchmacht. Jugendliche und Erwachsene können sehr unterschiedlich aussehen, wie bei Kaulquappen und ausgewachsenen Fröschen. Zweitens legen erwachsene Amphibien ihre Eier in Wasser, was ihre Mobilität bei der Besiedlung des Landes erheblich einschränkt. Und drittens ist die Haut moderner Amphibien eher schleimig als reptilschuppig, was den zusätzlichen Sauerstofftransport zur Atmung ermöglicht.

Die ersten Amphibien

Wie so oft in der Evolutionsgeschichte ist es unmöglich, den genauen Zeitpunkt zu bestimmen, zu dem die ersten Tetrapoden, die vor 400 Millionen Jahren aus dem flachen Meer krochen und Luftschlucke mit primitiven Lungen verschluckten, zum ersten Mal wurden wahre Amphibien. Tatsächlich war es bis vor kurzem Mode, diese Tetrapoden als Amphibien zu bezeichnen, bis Experten bemerkten, dass die meisten Tetrapoden nicht das gesamte Spektrum der Amphibienmerkmale gemeinsam hatten. Zum Beispiel drei wichtige Gattungen der frühen Karbonperiode-Eucritta, Crassigyrinus, und Greererpeton-kann unterschiedlich als Tetrapoden oder Amphibien beschrieben werden, abhängig davon, welche Merkmale in Betracht gezogen werden.

Erst in der späten Karbonperiode vor etwa 310 bis 300 Millionen Jahren können wir bequem auf die ersten wahren Amphibien verweisen. Zu diesem Zeitpunkt hatten einige Gattungen eine relativ ungeheure Größe erreicht - ein gutes Beispiel dafür Eogyrinus ("Dämmerungskaulquappe"), eine schlanke, krokodilähnliche Kreatur, die von Kopf bis Schwanz eine Länge von 15 Fuß hat. Interessanterweise ist die Haut von Eogyrinus war eher schuppig als feucht, ein Beweis dafür, dass die frühesten Amphibien sich vor Austrocknung schützen mussten. Eine weitere spätkarbonische / frühpermianische Gattung, Eryops, war viel kürzer als Eogyrinus aber robuster gebaut, mit massiven, zahnbesetzten Kiefern und starken Beinen.

An dieser Stelle ist eine ziemlich frustrierende Tatsache in Bezug auf die Amphibienentwicklung zu erwähnen: Moderne Amphibien, die technisch als "Lissamphibien" bezeichnet werden, sind nur entfernt mit diesen frühen Monstern verwandt. Lissamphibianer, zu denen Frösche, Kröten, Salamander, Molche und seltene erdwurmähnliche Amphibien, sogenannte "Caecilians", gehören, stammen vermutlich von einem gemeinsamen Vorfahren, der im mittleren Perm oder in der frühen Trias lebte, und es ist unklar, in welchem ​​Zusammenhang dies vorkommt Vorfahren mögen vielleicht späte Karbonamphibien gehabt haben Eryops und Eogyrinus. Es ist möglich, dass moderne Lissamphibier vom späten Karbon abzweigten Amphibamus, aber nicht jeder schließt sich dieser Theorie an.

Prähistorische Amphibien: Lepospondyle und Temnospondyle

In der Regel lassen sich die Amphibien der Karbon- und Permzeit in zwei Lager unterteilen: kleine und seltsam aussehende (Lepospondyle) und große und reptilartige (Temnospondyle). Die Lepospondyle waren meist aquatisch oder semiaquatisch und wiesen mit größerer Wahrscheinlichkeit die schleimige Haut auf, die für moderne Amphibien typisch ist. Einige dieser Kreaturen (wie Ophiderpeton und Phlegethontie) ähnelte kleinen Schlangen; andere mögen Mikrobrachis, erinnerten an Salamander, und einige waren einfach nicht klassifizierbar. Ein gutes Beispiel für die letzte ist Diplocaulus: Dieser drei Fuß lange Lepospondyl hatte einen riesigen, bumerangförmigen Schädel, der als Unterwasserruder fungiert haben könnte.

Dinosaurier-Enthusiasten sollten die Temnospondyle leichter zu schlucken finden. Diese Amphibien nahmen den klassischen Reptilienkörperplan des Mesozoikums vorweg: lange Stämme, stämmige Beine, große Köpfe und in einigen Fällen schuppige Haut und viele von ihnen (wie Metoposaurus und Prionosuchus) glichen großen Krokodilen. Die wohl berüchtigtste der Temnospondylamphibien war die eindrucksvoll benannte Mastodonsaurus; der Name bedeutet "Nippelzahneidechse" und hat nichts mit dem Vorfahren des Elefanten zu tun. Mastodonsaurus hatte einen fast komisch übergroßen Kopf, der fast ein Drittel seines 20 Fuß langen Körpers ausmachte.

Während eines Großteils der permischen Periode waren die Temnospondylamphibien die Hauptfresser der Landmassen der Erde. Das änderte sich mit der Entwicklung der Therapsiden (säugetierähnliche Reptilien) gegen Ende der Perm-Periode. Diese großen, flinken Fleischfresser jagten die Temnospondyle zurück in die Sümpfe, wo die meisten von ihnen zu Beginn der Trias langsam ausgestorben waren. Es gab jedoch ein paar verstreute Überlebende: Zum Beispiel die 15 Fuß lange Koolasuchus Gedeiht in Australien in der mittleren Kreidezeit, etwa hundert Millionen Jahre nach dem Aussterben seiner Temnospondyl-Cousins ​​auf der Nordhalbkugel.

Wir stellen Frösche und Salamander vor

Wie bereits erwähnt, haben sich die modernen Amphibien (Lissamphibien) von einem gemeinsamen Vorfahren getrennt, der vom mittleren Perm bis in die frühe Trias lebte. Da die Entwicklung dieser Gruppe Gegenstand kontinuierlicher Studien und Debatten ist, können wir am besten die "frühesten" wahren Frösche und Salamander identifizieren, mit dem Vorbehalt, dass zukünftige Fossilienfunde die Uhr noch weiter zurückschieben könnten. Einige Experten behaupten, dass der späte Perm Gerobatrachus, Auch bekannt als der Frogamander, war Vorfahr dieser beiden Gruppen, aber das Urteil ist gemischt.

Für prähistorische Frösche ist der derzeit beste Kandidat Triadobatrachus, oder "dreifacher Frosch", der vor ungefähr 250 Millionen Jahren während der frühen Trias-Periode lebte. Triadobatrachus unterschied sich in einigen wichtigen Punkten von modernen Fröschen: Zum Beispiel hatte er einen Schwanz, um seine ungewöhnlich große Anzahl von Wirbeln besser unterzubringen, und er konnte seine Hinterbeine nur schleudern, anstatt sie zum Ausführen von Weitsprüngen zu verwenden. Die Ähnlichkeit mit modernen Fröschen ist jedoch unverkennbar. Der früheste bekannte wahre Frosch war der Winzige Vieraella vom frühen Jura Südamerikas, während der erste wahre Salamander geglaubt wird, gewesen zu sein Karaurus, Eine winzige, schleimige, großköpfige Amphibie, die im späten Jura Zentralasiens lebte.

Ironischerweise gehören Amphibien heute zu den bedrohtesten Lebewesen der Erde, wenn man bedenkt, dass sie sich vor über 300 Millionen Jahren entwickelt haben und mit verschiedenen Wachs- und Schwächungsprozessen bis in die Neuzeit überlebt haben. In den letzten Jahrzehnten ist eine verblüffende Anzahl von Frosch-, Kröten- und Salamanderarten dem Aussterben entgegengewirbelt, obwohl niemand genau weiß, warum. Die Schuldigen können Umweltverschmutzung, globale Erwärmung, Abholzung, Krankheiten oder eine Kombination dieser und anderer Faktoren sein. Wenn die aktuellen Trends anhalten, sind Amphibien möglicherweise die erste große Klassifikation von Wirbeltieren, die vom Erdboden verschwinden.