Рыбы и водные позвоночные

Рыбы — это наиболее разнообразные позвоночные и первые, кто эволюционировал, охватывая бесчелюстных миног и миксин, хрящевых акул и скатов, а также доминирующих лучепёрых костных рыб.

Definition

Рыбы и водные позвоночные — это холоднокровные, дышащие жабрами позвоночные, обитающие преимущественно в воде, включающие бесчелюстных рыб, хрящевых рыб и костных рыб, и представляющие собой самые ранние и наиболее разнообразные радиации позвоночных.

Scope

Эта тема охватывает водных позвоночных и ключевые инновации, возникшие среди них: происхождение позвонков и головы, эволюцию челюстей, парных плавников и костного или хрящевого скелета, а также жаберное дыхание и контроль плавучести, приспособленные к водной среде. Она охватывает основные группы: бесчелюстных рыб, хрящевых хондрихтиевых и костных рыб, включая лучепёрых и лопастепёрых, последние из которых дали начало наземным позвоночным.

Core questions

• Какие инновации отличают ранних позвоночных и происхождение челюстей?
• Как рыбы осуществляют дыхание, плавучесть и передвижение в воде?
• Чем отличаются бесчелюстные, хрящевые и костные рыбы?
• Как лопастепёрые рыбы подготовили почву для выхода на сушу?

Key theories

Происхождение и значение челюстей

Челюсти, которые, как считается, произошли от передних жаберных дуг, поддерживающих жабры, превратили ранних позвоночных из фильтраторов в активных хищников, что стало ключевой инновацией, лежащей в основе диверсификации почти всех последующих рыб и тетрапод.

Лопастепёрое происхождение тетрапод

Лопастепёрые, или саркоптеригиевые, рыбы имеют мясистые, поддерживаемые костями плавники и дали начало тетраподам, что делает их более тесно связанными с наземными позвоночными, чем с лучепёрыми рыбами.

Mechanisms

Рыбы извлекают кислород из воды, прокачивая её через жабры, где противоточный поток между водой и кровью максимизирует поглощение кислорода. Многие костные рыбы регулируют плавучесть с помощью газонаполненного плавательного пузыря, в то время как акулы полагаются на большую, богатую жиром печень и непрерывное плавание. Передвижение осуществляется волнами мышечных сокращений, проходящими вдоль тела и хвоста, при этом парные и непарные плавники обеспечивают управление и стабильность. Размножение варьируется от внешнего оплодотворения и огромного количества икринок у многих костных рыб до внутреннего оплодотворения и живорождения у некоторых акул.

Clinical relevance

Рыбы являются основным мировым источником пищи и основой рыболовства и аквакультуры, индикаторами здоровья водных экосистем и важными модельными организмами, при этом данио-рерио широко используется в исследованиях развития и генетики. Это образовательный контекст, а не клинический совет.

History

Ископаемые рыбы систематически изучались Луи Агассисом в девятнадцатом веке, а палеонтологи начала двадцатого века, такие как Стенсиё, реконструировали анатомию бесчелюстных и ранних челюстных рыб. Ромер и более поздние исследователи проследили переход от лопастепёрых рыб к первым тетраподам, последовательность, которая теперь богато документирована переходными ископаемыми.

Key figures

• Louis Agassiz
• Erik Stensiö
• Alfred Romer

Seminal works

• pough2018
• kardong2019

Frequently asked questions

Являются ли акулы рыбами?

Да. Акулы — это хрящевые рыбы, хондрихтиевые, скелеты которых состоят из хряща, а не из кости; они являются настоящими рыбами, отличными от костных рыб.

Какие рыбы наиболее тесно связаны с наземными животными?

Лопастепёрые рыбы, или саркоптеригии, являются ближайшими рыбьими родственниками наземных позвоночных, поскольку тетраподы эволюционировали внутри этой линии.