Virveldyrenes evolusjon

La oss starte med å si at definisjonen av virveldyr er dyr med et indre skjelett. Denne gruppen inkluderer dyr som fugler, pattedyr, fisk, amfibier og krypdyr. Virveldyr (Vertebrata) er en underrekke av rekken ryggstrengdyr (Chordata). Fossiler viser at evolusjonen av ryggstrengdyr begynte så tidlig som for 540 millioner år siden.

For ca. 530 millioner år siden startet den kambriske eksplosjonen, det var i hovedsak da alt begynte å forandre seg. Jeg tar her for meg de viktigste dyrene i evolusjonen, fra dyr med ryggrad og frem til de med skjell og bein.

I virveldyrenes utvikling må vi ca. 530 millioner år tilbake i tid til et dyr som het Pikaia. Dette er det første registrerte dyret med ryggrad, et lite dyr som ikke var mer enn fire cm langt, og beveget seg med fiskelignende bevegelser i vannet. Det hadde en ålelignende, avlang kropp med en flat, pilformet hale og to tentakler på hodet.

Den aller første fisken, Myllokunmingia, ble oppdaget omtrent samtidig utenfor en by som heter Chengjiang i Yunnanprovinsen i Kina. Faunaen som ble oppdaget her skulle vise seg være noe eldre og bedre bevart enn Burgess shale-formasjonen fra det Britiske Colombia i Canada, som var omtrent 505 millioner år gammel. Disse dateres hele 535 millioner år tilbake. Utviklingen går videre til fisker med kjeve, nå kan de bite og gripe. De tidligste fiskene i denne gruppen hadde ikke skjold eller beskyttelse. Denne gruppen fisker heter Acanthodians (pigghaier).

Parexus har mange fiskelignende trekk og ligner kanskje mest på haiene. Men de kom ikke før 50 millioner år senere.

Utviklingen gikk videre herifra til fisker med beskyttelse eller skjold, og denne gruppen med fisker heter Placoderms (også kalt plateskinnsfisker eller panserhaier). Vi har nå beveget oss frem til ca. 350 millioner år siden.

Nå begynner fiskene å utvikle beinete skjeletter og lobe-finner. Det er disse som skal utvikle seg videre til å begynne å bevege seg på land.

Videre kommer utviklingen av lunger, det er nå snakk om en art som heter Crossopterygians (kjøttfinnefisker). Det er denne fisken som skal være den tidligste forgjengeren til amfibiene og krypdyrene.

Utviklingen har nå nådd Tetrapodene (firbente virveldyr). Det er disse som helt og fullt begynte å bevege seg på land, og de er stamfar til alle fugler, pattedyr, amfibier og krypdyr. Tetrapode kommer fra gresk og betyr å gå på fire bein. Herfra går utviklingen i ulike retninger.

Amfibiene klarte aldri helt å løsrive seg fra vannet, de er fremdeles avhengige av vann for å legge eggene sine slik at de ikke tørker.

Krypdyrene utviklet seg videre fra amfibiene og tok over som de dominerende virveldyrene på land. De utviklet større og kraftigere bein og forflyttet seg bedre på land. Videre fikk de tørr hud med skjell som kunne beskytte dem og holde på fuktigheten. De utviklet også egg med skall slik at de kunne legges på land. Fuglene utviklet seg fra krypdyrene igjen og er fortsatt nært beslektet med dem.

Slangenes evolusjon

Når det gjelder slangenes evolusjon råder det fortsatt en del tvil. Man vet ikke eksakt når eller fra hva slangene utviklet seg. Det diskuteres mye, og det finnes i hovedsak to hypoteser.

Hypotese nr. 1:

Denne baseres på at slangene stammer fra gravende øgler. Egenskapene som har vært under vurdering er syn, luktesans, rester etter bakbein, slangenes lange, slanke kropp og mangelen på ytre øre. De mest primitive slangene i dag har kraftig redusert syn. Synet har ingen funksjon under bakken, og det er heller ikke noen fordel å ha ytre øreganger slik at jord og sand kommer inn i disse åpningene. Slanger har ikke øyelokk, men en ubevegelig, gjennomsiktig kapsel. Dette er egentlig øvre og nedre øyelokk som er sveiset sammen og blitt gjennomsiktige. Denne kapselen er en absolutt fordel når en graver og roter rundt under bakken. Det kan også nevnes at den øreløse varanen (Lanthanotus borneensis) fra Borneo, som både har reduserte bein og redusert syn, kan ses som en felles forgjenger til slangene.

Når det kommer til slangenes utforming, den lange slanke kroppen, er dette en klar fordel ved manøvrering under bakken. Noen av dagens slanger har også rester etter bakbein, som kan indikere at de stammer fra øglene. Øglene har også andre lignende trekk, slik som skjell og lange, slanke kropper.

En tidlig utdødd, primitiv slange er Najash, som levde for omtrent 90 millioner år siden. Denne hadde godt utviklede bakbein og en hofte som fortsatt satt festet til ryggraden. Hodeskallen og ryggraden, samt reduserte bein og lang, slank kropp var en fordel ved manøvrering under bakken. Dette kan ses i sammenheng med slangenes evolusjon.

Det er med utgangspunkt i Najash og de ovennevnte trekkene at hypotesen om at dagens slanger stammer fra gravende øgler er blitt lagt fram.

Hypotese nr. 2:

I denne hypotesen mener man at slangene stammer fra et utdødd krypdyr som levde i havet, mosasaurusen. Denne hypotesen baseres på morfologi, altså organismenes strukturelle særtrekk som form, oppbygning, farge, mønster, knokler, indre organer og så videre.

Det foreslås at slangenes øyekapsel ble utviklet til fordel for bedre syn under vann, for eksempel ved jakt. Samtidig mistet de også ørene, da det ikke var noe behov for hørsel under vann.

Likhetstrekkene ved hodeskallene, de reduserte beinene og lange, slanke kropper ga også økt mobilitet i vannet.

Det finnes beviser for begge hypoteser, og kanskje i enda større grad i den siste, men med stadig nye funn og nye hypoteser så finnes det i dag ikke noe eksakt bevis for hva og hvor slangene egentlig stammer fra.

Andre slangelignende forhistoriske dyr som har en betydning i slangenes evolusjon nevnes nedenfor, rangert etter den eldste først.

Pachyrhachis er den eldste og mest primitive slangen. Denne levde for omtrent 100 millioner år siden og var ikke mer enn 1 til 1,5 meter lang. Den hadde kraftig beinbygning som kunne fungere som en ballast mot oppdrift i havet. Den hadde ikke frambein, men hadde derimot godt utviklede bakbein.

Haasiophis levde for 99 til 93 millioner år siden og er også en av de aller eldste og mest primitive slangene. Denne hadde også godt utviklede bakbein og ble ikke lenger enn litt under meteren. Den har mange likhetstrekk med Pachyrhachis, de største forskjellene er strukturen på tennene og hodeskallen. Denne skal ha vært landlevende.

Eupodophis descouensi skal ha levd for 92 millioner år siden og er ansett som et overgangsledd mellom øglene i tidsepoken kritt og beinløse slanger. Denne var ikke mer enn 85 cm lang. Bakbeinene var små og bortimot ubrukelige. Den hadde en relativt kraftig beinbygning og var skapt for livet i vann. De små bakbeina har flere likhetstrekk med beina til dagens øgler.

Najash rionegrina er allerede beskrevet i hypotese nr. 1. Det som gjør Najash spesiell er at bakbeina var godt utviklet og stakk godt utenfor ribbeina, og den hadde et bekken som var festet til ryggraden. Både hodeskalle og ryggrad viser at den hadde tilpasset seg et liv under bakken, i løst underlag. Den levde for 90 millioner år siden.

Dinilysia patagonica skal ha levd for 85 millioner år siden, var landlevende og kunne bli opptil 3 meter lang. Det eldste funnet med så godt bevart hodeskalle og ryggrad er en Dinilysia. Dens hodeskalle har mange likhetstrekk med øglenes, så vel som med de nålevende slangefamiliene Aniliidae og Boidae.

Den levde i Sør-Amerika, ca. 20 millioner år tidligere enn den kjente Tyrannosaurus rex.

De største forhistoriske slangene

Gigantophis garstini levde for ca. 40 millioner år siden i det nordøstlige Afrika. Den ble over 10 meter lang og har vært kjent som den største slangen som noen gang har levd, helt frem til 2009 da det ble oppdaget en enda større art.

Selv med de minste beregningene på over 9 meter var gigantophis garstini lengre enn nettpytonen, som er dagens lengste slange. Gigantophis garstini tilhører familien Madtsoiidae, som er en utdødd familie med primitive slanger. De levde mellom tidsepokene øvre kritt og sen-pleistocene, fra 100 millioner år siden og frem til ca. 11 700 år siden.

Den skal ha spist snabeldyr. Den eneste gjenlevende arten av snabeldyr i dag er elefantene.

Titanoboa cerrejonensis er den aller største slangen som noen gang har levd. Den ble 12 til 15 meter lang. Titanoboaen levde i Colombia i Sør-Amerika for 60 til 58 millioner år siden, under tidsepoken paleocene. Titanoboa cerrejonensis er den største rovdyroppdagelsen siden tyrannosaurus rex. Den veide over 1,1 tonn, like mye som 20 mennesker til sammen, eller nesten like mye som en personbil.

Titanoboaen er en underart av familien boidae og skal være nært beslektet med kongeboaen.

Kontinentaldrift

Verden har ikke alltid sett slik ut som den gjør i dag. For omtrent 200 millioner år siden satt alle verdensdelene sammen som ett stort kontinent, kalt Pangea. Rundt dette enorme kontinentet var det ett stort hav kalt Panthalassa.

20 millioner år senere begynte dette superkontinentet å sprekke opp og drive fra hverandre.

For 180 millioner år siden deler det seg i to på tvers og danner to kontinenter. Laurasia på den øvre delen, og Gondwanaland på den nedre.

Laurasia besto av det som i dag er Nord-Amerika, Europa og Asia.

Gondwanaland besto av det som i dag er Sør-Amerika, India, Australia, Afrika og Antarktis.

Nå begynner kontinentene å dele seg ytterligere, og for omtrent 65 millioner år siden begynte altså jorden å ligne på slik den ser ut i dag.

Gondwanaland deler seg i Sør-Amerika, India, Australia, Afrika og Antarktis, og Laurasia deler seg i Nord-Amerika, Europa og Asia. Kontinentene driver fortsatt fra hverandre i dag, for eksempel driver India hele tiden lengre innover i Asia, noe som gjør at Himalaya fremdeles er i vekst.

Det er gjennom denne kontinentaldriften at dyrene ble spredd over de forskjellige kontinentene. På veien har det oppstått mindre kolonier som har utviklet seg på forskjellige måter, noe som har skapt alle de forskjellige artene som lever i dag.

Dette leder oss inn på noe som heter evolusjonær konvergens, som jeg skal si mer om nedenfor.

Her er en av artene tilhørende dødsormer.

Fra kontinentaldrift til konvergens

For at krypdyrenes utvikling av adferd og anatomi skulle bli så forskjellig måtte det forekomme endringer i omgivelsene, enten fordi de spredte seg til nye områder, eller fordi selve områdene endret seg.

Dyr som kommer til nye steder må tilpasse seg enten for å unngå direkte konkurranse med andre arter, eller for å utnytte en ressurs som for eksempel mat. De blir derfor lengre, kortere, tykkere, tynnere eller skifter farger slik at de passer inn i de nye omgivelsene.

Gjennom tusenvis av generasjoner er det noen slanger som klarer disse forandringene og tilpasser seg, mens andre dør ut. Det finnes flere eksempler på dyr som har klart disse forandringene og som har mange likhetstrekk til tross for at de lever på forskjellige kontinenter og ikke er beslektet.

Dødsormene som lever i Australia, har for eksempel mange likhetstrekk med slangene i familien Viperidae. De har tykke kropper og et relativt bredt hode, men dødsormene tilhører familien Elapidae.

Fargene er også gulaktige, rødlige eller har det vi kan kalle jord- og sandfarger, fordi de har tilnærmet samme farge som underlaget de lever på. Dette er en kamuflasje som gjør dem vanskelig å oppdage.

Et annet eksempel på konvergens er den grønne trepytonen og smaragdboaen. Den grønne trepytonen lever i Ny-Guinea og Australia, mens smaragdboaen lever i Sør-Amerika. De er begge grønne, lever i samme type jungel og har relativt like kropper. Det er for mange meget vanskelig å skille disse to artene, men forskjeller er det, selv om de ikke er så tydelige.

Smaragdboaen har større hodeskjell og har disse typiske, hvite stripene på tvers nedover kroppen, mens den grønne trepytonen har mindre og mer knudrete skjell på hodet. Videre har den grønne trepytonen blå og gule flekker nedover ryggen.

Smaragdboaen tilhører familien Boidae, mens den grønne trepytonen tilhører familien Pythonidae. De har omtrent samme størrelse.