Cá hóa thạch và động vật có xương sống sơ khai

Các loài động vật có xương sống sơ khai nhất và cá hóa thạch ghi lại nguồn gốc của xương sống, hàm và vây chẵn, cùng với sự chuyển đổi ngoạn mục từ môi trường nước lên cạn.

Definition

Cá hóa thạch và động vật có xương sống sơ khai bao gồm các thành viên sống dưới nước và các dạng chuyển tiếp của dòng dõi động vật có xương sống, từ các dạng không hàm kỷ Cambri cho đến các loài cá vây thùy đã tạo ra động vật sống trên cạn.

Scope

Chủ đề này bao gồm các loài cá không hàm (agnathan), cá da phiến (placoderm) có giáp, cá sụn và cá xương, cùng với tổ tiên vây thùy của động vật bốn chân (tetrapod), cũng như quá trình chuyển đổi từ cá sang động vật bốn chân và nguồn gốc của hàm, răng và chi.

Core questions

• Xương sống và đầu của động vật có xương sống đã tiến hóa như thế nào và khi nào?
• Nguồn gốc của hàm và các phần phụ có đôi là gì?
• Những hóa thạch nào ghi lại quá trình chuyển đổi từ cá sang động vật bốn chân?
• Các nhóm cá sơ khai có mối quan hệ như thế nào với các loài cá hiện nay?

Key concepts

• Agnathan và nguồn gốc của đầu
• Gnathostome và nguồn gốc của hàm
• Vây thùy Sarcopterygian
• Các dạng chuyển tiếp Tetrapodomorph

Key theories

Nguồn gốc của hàm

Hàm được giải thích là các cung mang trước đã biến đổi, một sự đổi mới đã làm thay đổi cách thức kiếm ăn và được ghi nhận qua các hóa thạch gnathostome sơ khai.

Quá trình chuyển đổi từ cá sang động vật bốn chân

Các loài cá vây thùy và động vật bốn chân sơ khai như Tiktaalik cho thấy sự kết hợp của các đặc điểm của cá và động vật bốn chân, đánh dấu sự di chuyển lên cạn.

Clinical relevance

Tổ tiên sâu xa của giải phẫu động vật có xương sống được tiết lộ qua cá hóa thạch làm sáng tỏ nguồn gốc tiến hóa của các đặc điểm chung của tất cả các loài động vật có xương sống sau này, bao gồm cả con người, như chi, hàm và hệ thống cảm giác.

History

Các loài cá hóa thạch sơ khai là trọng tâm trong công trình nghiên cứu của Louis Agassiz vào thế kỷ XIX, và các cuộc tranh luận về nguồn gốc động vật bốn chân vào thế kỷ XX tập trung vào các loài cá vây thùy. Phát hiện Tiktaalik vào năm 2004 đã làm rõ hơn bức tranh về quá trình chuyển đổi từ nước lên cạn.

Debates

Trình tự nguồn gốc của chi và ngón

Thứ tự mà các chi chịu trọng lượng, ngón và khả năng thở bằng không khí đã tiến hóa trong quá trình chuyển đổi từ cá sang động vật bốn chân đang được tranh luận khi các hóa thạch mới xuất hiện.

Key figures

• Philippe Janvier
• Erik Jarvik
• Neil Shubin

Seminal works

• janvier1996
• benton2015

Frequently asked questions

Động vật có xương sống đầu tiên là gì?

Động vật có xương sống đầu tiên là những loài động vật nhỏ, giống cá không hàm xuất hiện vào kỷ Cambri và Ordovic, thiếu hàm và vây chẵn của các loài cá sau này.

Động vật đã di chuyển lên cạn lần đầu tiên như thế nào?

Các loài cá vây thùy đã tiến hóa các vây giống chi chắc khỏe và khả năng thở bằng không khí, và con cháu động vật bốn chân của chúng dần thích nghi với cuộc sống trên cạn vào kỷ Devon.