Tetrapoder och den knepiga övergången till livet på land

Hur tetrapoder gjorde den knepiga övergången till livet på land

En utdöd tetrapod. Dr. Günter Bechly / Wikimedia Commons

Fysiska förändringar

Effekterna av gravitationen ställer betydande krav på skelettstrukturen hos ett landryggradsdjur. Ryggraden måste kunna stödja djurets inre organ och effektivt fördela vikt nedåt i armar och ben, som i sin tur överför djurets vikt till marken. De skelettförändringar som behövdes för att åstadkomma detta inkluderade en ökning av styrkan på varje kota (så att den kan hålla extra vikt), tillägget av revben (som ytterligare fördelade vikten och gav strukturellt stöd) och utvecklingen av sammankopplade kotor (som tillåter ryggraden för att bibehålla den nödvändiga hållningen och våren). En annan viktig modifiering var separationen av bröstgördeln och skallen (hos fisk är dessa ben anslutna), vilket gjorde det möjligt för landryggradsdjur att absorbera chocken som uppstår under rörelse.

Andning

Tidiga landryggradsdjur tros ha uppstått från en rad fiskar som hade lungor. Om detta är sant betyder det att förmågan att andas luft utvecklades samtidigt som ryggradsdjur på land gjorde sina första razzior på torr mark. Det större problemet för dessa varelser att ta itu med var hur man gör sig av med överskott av koldioxid som produceras under andning. Denna utmaning – möjligen i ännu större utsträckning än att hitta hur man skaffar syre – formade andningssystemen hos tidiga landryggradsdjur.

Vattenförlust

Att hantera vattenförlust (även kallat uttorkning) ställde även tidiga ryggradsdjur på land inför utmaningar . Förlusten av vatten genom huden kan minimeras på ett antal sätt: genom att utveckla vattentät hud, genom att utsöndra ett vaxartat vattentätt ämne genom körtlar i huden, eller genom att bo i fuktiga terrestra livsmiljöer. Tidiga landryggradsdjur använde sig av alla dessa lösningar. Många av dessa varelser lade också sina ägg i vatten för att förhindra att äggen tappar fukt.