Mega-dobás: Óriás ízeltlábú őskori
Az arachnofóbia és az entomofóbia irracionális, eltúlzott arachnidáktól való félelmet jelöl. rovarok. Sokunk számára a haj éppen akkor emelkedik fel, amikor arra gondolunk, hogy egy pók, pestis vagy más többlábú fátyol van ugyanabban a szobában. A rettegett állat mérete vagy veszélye egyáltalán nem játszhat fontos szerepet - egyesek a legkisebb és legártalmatlanabb póktól is rettegnek. A mai ízeltlábúak általában kisebb-nagyobb méreteket érnek el, de a bolygó ókori történetében léteztek olyan gyümölcslevek, ezerlábúak vagy szitakötők, amelyek képesek voltak valóságos félelmet kelteni még a fóbiával szemben észrevétlen emberben is.
Az ízeltlábúak jelentik a faj legnagyobb állatfaját vagy törzsét. Számos alcsoportot foglal magában, például pókfélék (pókfélék, pókok, cápák és hozzátartozóik), rákok (rákok, rákok stb.) És a valaha volt legsikeresebb ízeltlábúak, rovarok (Insecta). A paleogén ízeltlábúak fosszilis nyilvántartása azt mutatja, hogy a gigantizmus széles körben elterjedt a szárazföldi és a vízcsoportokban. Míg a földi ízeltlábúak gigantizmusa a késő paleozoikumban a légkör magasabb oxigéntartalmának tulajdonítható, az óriási trilobiták és a tengeri skorpiók létezése az ordovi és devoni körülmények között arra utal, hogy a nagy léptékű evolúciós trendnek összetettebb okai voltak.
Az ízeltlábúak testét felépítése és légzési módja korlátozza. A kitinnel megerősített kutikulából álló külső csontváz csak bizonyos méretig működhet mechanikai okokból. A vízben, ahol a test felhajtó és nem néz szembe a gravitáció erős hatásával, nagyobb méreteket érhetnek el. A legnagyobb ízeltlábúak, akár kihaltak, akár ma élnek, a vízi környezetben találhatók.
Az első óriások
Óriási ízeltlábúak jelentek meg a proterozoikum elején, a kambriumban. Azokban a napokban kevés organizmus érte el a néhány centiméternél hosszabb hosszúságot, de a korai ízeltlábúak egy csoportja jelentős méretűre nőtt ebben az időszakban. Anomalokaridok (Anomalocarida vagy Radiodonta) voltak, amelyek legismertebb képviselője, az Anomalocaris akár egy méteresre is megnőtt, és a Föld történelmének egyik első ragadozója volt. Tövisekkel fogta a zsákmányt a csuklós elülső végtagokkal, majd foglemezekkel dolgozta fel, amelyek kör alakú szájat képeztek. Ezért a „gerenda fogait” jelölő Radiodonta név.
A 2015-ben leírt Aegirocassis benmoulai volt a legrégebbi óriási tengeri szűrő. Anomalocarides-en belül a Hurdiidae alcsoportba tartozott, amelynek képviselői a devonig fennmaradtak.
De a ragadozó Anomalocaris nem volt a legnagyobb anomalokarid. Ez a cím a nemrégiben felfedezett Aegirocassis nemzetséghez tartozik a marokkói alsó-ordovikusból. Az Aegirocassis olyan, mint egy "bálna" az anomalokaridok között. Hatalmas teste, több mint két méter hosszú, nem volt alkalmas nagy zsákmányok vadászatára. Csuklós végtagjai finom sörtékkel voltak felszerelve, hogy kiszűrjék a planktonot a vízoszlopból. Valószínű, hogy abban az időben, amikor élt, ő volt a legnagyobb állat a bolygón. Az anomalokaridok a devonban is fennmaradtak, de az Ordovi-szigeteken a tengeri "skorpiók" eurypteridái kiszorították őket a csúcsragadozók helyzetéből.
A legnagyobb a trilobiták között
Mielőtt elképzelnénk a rettegett eurypteridákat, be kell mutatnunk magunkat a paleogén ízeltlábúak másik sikeres csoportjával - az ikonikus trilobitákkal (Trilobita vagy Trilobitomorpha). Könnyedén írhatnék egy teljes cikksort a trilobitokról, és még mindig csak a felszínt kaparnám. Ezek a lények rendkívül sokak voltak, elterjedtek és sokfélék voltak, és joggal tartják őket az állatvilág egyik legsikeresebb evolúciós vonalának. A kambrium elején jelentek meg, és a korai Proterozoikumban a tengerek és óceánok elárasztották őket. Számuk azonban a devon óta csökken, és csak néhány maradt fenn a proterozoikum végéig. Sorsukat végül a Permi végén tömeges kipusztulás pecsételte meg.
A legtöbb trilobita csak néhány centiméter hosszú volt, de ebben a megsikeres csoportban volt gigantizmus esete. A trilobiták királyának címe az Isotelus rex fajhoz tartozik. A kanadai Manitoba tartományban felfedezett egyén rendelkezik a teljes kövületből ismert legnagyobb trilobit rekordjával. Megkövesedett teste tekintélyes 72 centimétert mér. A portugál Ogyginus forteyi majdnem azonos méretű lett. A szintén portugáliai Hungioides bohemicus faj trilobitjának pygidia (test vége) izolált lelete még ennél is lényegesen nagyobb méreteket sugall. Ez a példány élete során akár 90 centiméter is lehetett.
Tengeri skorpiók
Az eurypteridák, népi nevén tengeri skorpiók, nem voltak valódi tócsák, de a pókfélékkel együtt a Chelicerata nevű ízeltlábúak nagy csoportjába tartoznak. Az elsők között kerültek szárazföldre, de soha nem gyarmatosították végleg, és elsősorban tengeri élőlények maradtak. Lábukat gyakran alakították át úszó képződményekké, cheliceraeik pedig hosszú "karmokat" alkottak, ideálisak a zsákmány megragadására. A has vége képezte az ún telson, amelyet ki lehet nyújtani, mint egy lapátot, vagy tüskébe mutatni.
A legnagyobb ismert euripteridák méretének összehasonlítása az emberhez képest.
Tengeri skorpiók léteztek az ordovikustól a permig. Kétségtelen, hogy korai gerincesekre is vadásztak, beleértve a hal őseinket is. Közülük sokan túllépték az egy méter hosszúságát, és egyes formák akár két métert is meghaladtak, így minden idők legnagyobb húsevő ízeltlábúi lettek. Az eurypteridák észrevehetően nagyok voltak evolúciós történetük kezdeti szakaszában. Az Ordovician Megalograptidae csoportot Észak-Amerikából származó, legfeljebb 170 cm hosszú Pentecopterus képviseli (perex kép) - az egyik első igazán nagy euripterida.
Gigantikus formák találhatók a Carcinosomatidae csoportban is, amelynek legnagyobb faja - az észak-amerikai és nagy-britanniai Silurian Carcinosoma punctatum - meghaladta a két méter hosszúságot. A tengeri skorpiók közötti méretrekordokat azonban a Pterygotidae csoport képviselői tartják. A nagyon sikeres Pterygotus nemzetség úszott a világ tengerein a késői sziluristól a felső devonig. Ennek a nemzetségnek a legnagyobb faja 160–180 centiméter volt. Még nagyobb volt a cseh Acutiramus bohemicus faj, amely több mint két méterre nőtt. A német korai devonból származó Jaekelopterus rhananiae elérte a maximális testméretet. Ez az ág körülbelül 2,5 méter hosszúra nőtt, és csak megkövesedett "karma", azaz a kelicera vége volt hihetetlen 46 centiméter. A Jaekelopterus tehát a legnagyobb ízeltlábúnak tekinthető.
A tudósok az euripteridák cigányságát a szelekciós nyomás eredményeként magyarázzák, amelyek nagyobb és veszélyesebb ragadozókká váltak. Ahogy nőtt a zsákmányuk, nőttek a tengeri skorpiók is. Általánosságban elmondható, hogy az állatok evolúciós vonalai az idõ folyamán növekednek a test méretében. Ez a Cope-szabályként ismert elv azonban nem univerzális. De az óriási tengeri skorpiók aranykora a verseny kezdetével véget ért. Az euripteridák sokfélesége és testmérete éppen akkor csökkent, amikor a Placodermi csoport első nagy húsevő húsevői megjelentek a színen.
Óriási tócsák
Az igazi skorpiók vagy csemeték a pókfélék egy részcsoportját képviselik, nagyon ősi testtervvel. Több mint 430 millió évvel ezelőtt a Silurian óta jelentek meg a fosszilis nyilvántartásban, és azóta alig változtak. A legrégebbi kopoltyúk valószínűleg a vízi környezetben laktak és kopoltyúkat leheltek, később a szárazföldre költöztek. A félig vízi és vízi életmódot valószínűleg minden idők legnagyobb nedvei, a devontól származó Brontoscorpio anglicus és Prearcturus gigas vezették, amelyek akár egy méteresre is megnőttek. Hozzá kell tenni azonban, hogy a korai cápák paleobiológiája még mindig ellentmondásos, és nem teljesen biztos, hogy a sziluri és a devon forma vizes, félvízi vagy szárazföldi volt-e.
Méretén kívül az impozáns Pulmonoscorpius nem különbözött jelentősen a modern csukától.
A kétségtelen földi formák közül a Skóciai Kőszénből származó Pulmonoscorpius kirktonensis tartja a 70 centiméteres rekordot. A szárazföldi ízeltlábúak a felső karbon- és alsó permi szakaszon érték el maximális méretüket. Az ízeltlábúak gigantizmusa valószínűleg összefüggött a magas légköri oxigéntartalommal, amelynek szintje 30% -ra emelkedett.
Szén megamód
Ami a szárazföldi ízeltlábúakat illeti, semmi sem hasonlítható össze az Arthropleura armata faj karbon bogarával (Diplopoda). Majdnem 2,5 méter hosszú volt ez a valaha létező legnagyobb szárazföldi ízeltlábú. Hogyan lehetséges, hogy ekkora sokszínű szén létezett, amikor a maiak eléri a 30 centimétert? A titok a sajátos légzőrendszerben rejlik, amely szaporodik (vagyis a százlábúak és a százlábúak csoportja) és a közös rovarokban.
A rovarok, a polipodák és néhány más szárazföldi ízeltlábú csövek - légcső - rendszeren keresztül lélegzik, amelyek a testben lévő kis lyukakon keresztül (stigmák) látják el az oxigént a diffúzió elvén keresztül közvetlenül a szövetekben. Ez a rendszer nagyon hatékony, de jelentősen korlátozza a test méreteit. Minél nagyobb az ízeltlábú, annál nagyobb a testszöveteinek térfogata, amelynek hatékony oxigénellátása teljes mértékben a kis légutak felületének méretétől függ. Mivel a térfogat egy kockával nő, a felület pedig csak egy másodperccel növekszik, a rovarok és a polipodák teste csak akkora lehet, hogy a belső szövetek térfogatának és a légcsövek felületének megfelelő arányát biztosítja számukra.
A légkör jelenlegi összetételével, amelynek oxigéntartalma 21%, a szárazföldi ízeltlábúak viszonylag kis méreteket érnek el. Ha azonban megnő az oxigéntartalom, akkor lehetséges, hogy ez a korlátozás nem érvényesül. A geokémiai adatok alapján tudjuk, hogy az oxigéntartalom a szénben és a permeában drámaian magasabb volt - elérve a 35% -ot is. Van azonban egy probléma - az Arthropleur gigantikus többszörösének nincsenek leszállópályái. A sok megőrzött kövület ellenére soha nem találtunk nyomot a légcső rendszerének. Lehetséges, hogy az Arthropleur nem a légutakon keresztül, hanem közvetlenül az egész testfelület diffúzióján keresztül lélegzett, mivel láthatóan nem fedte kemény kitinizált páncél.
Mérete miatt a több mint két méter magas Arthropleurnak alig kellett aggódnia a korai négylábúak ragadozása miatt. Magassága és fenyegető megjelenése ellenére békés vegetáriánus volt, aki elhalt növényi anyagokat evett.
Rovar titánok a földön.
A magas oxigéntartalom azonban nem lehet az egyetlen, sőt a legfőbb oka annak, hogy a paleozoikus ízeltlábúak óriási arányban növekedtek. Egyes tudósok úgy vélik, hogy a nagy méret összefüggésbe hozható a nagy ragadozó szárazföldi gerincesek hiányával. Habár a szén-dioxidban már léteztek nagy orsósejtek (a kétéltűekhez hasonló korai négylábúak), többségük többnyire vízben élt. Óriási szárazföldi ízeltlábúak létezhetnek tehát az alacsony verseny és a gerincesek általi ragadozás hiánya miatt.
A rovarok az ízeltlábúak leggazdagabb és legsikeresebb csoportja. A karbon és az alsó permben sok rovarfaj figyelemre méltó méreteket öltött. Az olyan primitív szárny nélküli formák, mint a Testajapyx thomasi villa és a Ramsdelepidion schusteri, ötször-tízszer nagyobbak voltak, mint a jelenlegi, miniatűr formák. De egy fejlettebb, szárnyas rovarban találunk igazán nagy rovart.
. és a levegőben
A szárnyak kétségtelenül a legfontosabb újítások a rovarok fejlődésében. Lehetővé tették hordozóik számára, hogy hatékonyabban keressenek táplálékot vagy társat, meneküljenek a ragadozók elől, vagy kedvezőtlen körülmények esetén gyorsan áttérhessenek egy alkalmasabb élőhelyre. A rovarok voltak az első olyan állatcsoportok, amelyek kifejlesztették az aktív repülés képességét, több száz millió évvel a pterosaurusok, a madarak és a denevérek előtt. A gerincesek szárnyaitól eltérően, amelyek az elülső végtagok átalakultak, a rovarok szárnyai a kutikula kutikulájaként keletkeztek.
A Meganeura a szénmocsári fauna egyik ikonikus képviselője, modelljeit gyakran a tudományos múzeumokban látják.
Az aktív repülés energetikai szempontból rendkívül igényes tevékenység. Annál meglepőbb, hogy a repülő rovarok egyes karbon és permi formái lenyűgözőek. A légkör magas oxigéntartalma és a repülő gerincesek hiánya miatt a paleozoikus szárnyas rovarok jelentős arányban növekedni tudtak. Például a Bojophlebia prokopi fajhoz tartozó Ephemeroptera nemzetség primitív rokonának a Cseh Köztársaság szén-dioxidjának szárnyfesztávolsága 45 centiméter volt. A mai vállalatok szárnyai elérik a maximális 6 centiméteres fesztávolságot. Még nagyobb méreteket értek el a Palaeodictyoptera növényevő rovarok kihalt csoportjának egyes képviselői. A Mazothairos enormis csoport legnagyobb tagja valóban óriási volt, szárnyai 55 centiméteres tartományban voltak.
A karbon és a kora permi szénerdők legfőbb légi ragadozói a mai szitakötők (Odonata) korai rokonai voltak, amelyeket néha Meganisoptera vagy Protodonata néven is emlegettek. Az olyan fajok, mint a kínai Shenzhousia qilianshanensis vagy az európai Bohemiatupus elegans, 50-55 centiméteres tartományba kerültek. Idővel a jobbkezesek egyre nagyobbak lettek. A híres, késői szénből készült, 63 centiméter szárnyfesztávolságú monyi hosszú ideig a jobbkezesek közül a legnagyobbnak számított, míg trónfosztotta a permi Meganeuropsis permiana, amelynek fesztávolsága meghaladta a 70 centit. Ezeknek a fajoknak a vízlárváknak is lenyűgözőnek kellett lenniük - bár nem találtunk kövületes füstöket, a Meganeuropsis nemzetség esetében körülbelül 45 centiméter hosszúságot kellett elérniük.!
A szénerdők összeomlása és a jobb oldali perm és más óriási rovarok légköri oxigéntartalmának gyors csökkenése után kihaltak. A rovarok repülő formái még soha nem érték el karbon-permi elődeik méreteit. A legnagyobb mezolitikus formák között voltak az ázsiai és ausztráliai triászból kihalt Titanoptera csoport képviselői. A titanopterák rokonságban voltak a mai equipterákkal (Orthoptera, pónik és szöcskék), és szárnyaik akár 40 centiméteres tartományban is mérhetők voltak. Testük felépítése arra enged következtetni, hogy ragadozók voltak, és a mai szöcskékhez és mókusokhoz hasonló hangokat tudtak kiadni (fojtogatni).
A titanopteránok, mint a Gigatitan vulgaris (képünkön) elülső végtagszerű mellső végtagjaik ragadoztak.
A Patreone támogatásának köszönhetően el tudtuk hozni ezt a cikket. A szimbolikus hozzájárulás további minőségi cikkek közzétételében is segít.
Erőforrások
Braddy, S. J., Poschmann, M. és Tetlie, O. E. (2007). Az óriás karom feltárja az eddigi legnagyobb ízeltlábúakat. Biology Letters, 4 (1), 106-109.
Briggs, D. E. G. (1987). A skorpiók a vízbe szállnak. Nature, 326 (6114), 645.
Grimaldi, D. (2009). Fosszilis rekord. In Encyclopedia of insects (396-403. O.). Academic Press.
Grimaldi, D., Engel, M. S. és Engel, M. S. (2005). A rovarok fejlődése. Cambridge University Press.
Gutiérrez-Marco, J. C., Sá, A. A., García-Bellido, D. C., Rábano, I., & Valério, M. (2009). Óriási trilobiták és trilobitfürtök a portugál ordovikusból. Geológia, 37 (5), 443-446.
Lamsdell, J. C. és Braddy, S. J. (2009). Cope szabálya és Romer elmélete: a sokféleség és a gigantizmus mintázata az euripteridákban és a paleozoikus gerincesekben. Biology Letters, 6 (2), 265-269.
McGhee Jr, G. R. (2018). Szén-óriások és tömeges kihalás: A késő paleozoos jégkorszak világa. Columbia University Press.
Van Roy, P., Daley, A. C. és Briggs, D. E. (2015). Anomalocaridid törzs végtag homológiát mutatott ki egy páros szárnyú óriási szűrő-adagoló. Nature, 522 (7554), 77.
https://blog.nationalgeographic.org/2011/01/15/largest-land-dwelling-bug-of-all-time/
Képek: Patrick Lynch (perex), Nobu Tamura, Slate Weasel, Tim Bertelink, The Wookies, Apocryltaros