500 millioner år med fiskutvikling

Sammenlignet med dinosaurer, mammuter og katter med sabeltann, kan det hende at fiskevolusjonen ikke virker så interessant - før du innse at hvis det ikke var for forhistorisk fisk, ville dinosaurer, mammuter og sabeltandede katter aldri ha hatt eksisterte. De første virveldyr på planeten ga fisk den grunnleggende "kroppsplanen" som senere ble utdypet av hundrevis av millioner av år evolusjon: med andre ord, din oldemann (multipliser med en milliard) bestemor var en liten, saktmodig fisk av devon periode. (Her er en galleri med forhistoriske fiskebilder og profiler og en liste over ti nylig utdødde fisk.)

Selv om de fleste paleontologer ikke ville anerkjenne dem som ekte fisk, dukket de første fiskelignende skapningene som etterlot et inntrykk på fossilprotokollen i løpet av midten Cambrian periode, for omtrent 530 millioner år siden. Den mest kjente av disse, Pikaia, lignet mer på en orm enn en fisk, men den hadde fire funksjoner som er avgjørende for senere utvikling av fisk (og virveldyr): et hode som er forskjellig fra halen, bilateral symmetri (venstre side av kroppen så ut som høyre side), V-formede muskler, og viktigst av alt, en nervesnor som løper ned langs kroppen sin. Fordi denne ledningen ikke var beskyttet av et rør med bein eller brusk, var Pikaia teknisk sett et "akkordat" i stedet for et virveldyr, men den lå fremdeles ved roten til virveldyrets slektstre.

To andre kambriske proto-fisker var litt mer robuste enn Pikaia. Haikouichthys av noen eksperter - i det minste de som ikke er altfor bekymret for mangelen på en forkalket ryggrad - anses å være de de tidligste kjevefrie fiskene, og denne tommerslange skapningen hadde rudimentære finner som løp langs toppen og bunnen av dens kropp. Den lignende Myllokunmingia var litt mindre langstrakt enn enten Pikaia eller Haikouichthys, og den hadde også posede gjeller og (muligens) en hodeskalle laget av brusk. (Andre fiskelignende vesener kan ha predated disse tre slektene med titalls millioner år; dessverre har de ikke lagt igjen fossile rester.)

Under ordovicium og silur perioder - fra 490 til 410 millioner år siden - verdens verdenshav, innsjøer og elver ble dominert av kjevefri fisk, så navngitt fordi de manglet underkjever (og dermed evnen til å konsumere store bytte). Du kan gjenkjenne de fleste av disse forhistoriske fiskene ved "-aspis" (det greske ordet for "skjold") i den andre delen av deres navn, som antyder det andre viktigste kjennetegn ved disse tidlige virveldyrene: Hodene deres var dekket av tøffe plater med benete rustning.

Den mest bemerkelsesverdige kjevefisken av ordovicium periode var Astraspis og Arandaspis, seks tommer lang, storhodet, finløs fisk som liknet gigantiske rumpetroll. Begge disse artene lever av bunnfôring i grunt vann, krøllete sakte over overflaten og sug opp ørsmå dyr og avfall fra andre marine skapninger. Deres siluriske etterkommere delte den samme kroppsplanen, med det viktige tilskuddet av gaffelte halefinner, noe som ga dem mer manøvrerbarhet.

Hvis "-aspis" -fiskene var de mest avanserte virveldyrene i sin tid, hvorfor ble hodene dekket av voluminøs, ikke-hydrodynamisk rustning? Svaret er at virveldyr for hundrevis av millioner år siden var langt fra de dominerende livsformene i jordens hav, og disse tidlige fiskene trengte et forsvarsmiddel mot gigantiske "havskorpioner" og andre store leddyr.

Ved starten av Devon-perioden - for rundt 420 millioner år siden - gikk evolusjonen av forhistorisk fisk i to (eller tre, avhengig av hvordan du teller dem) retninger. En utvikling, som avviklet ingen vei, var utseendet til de kjevede fiskene kjent som placoderms ("plated skin"), hvor det tidligst identifiserte eksemplet er Entelognathus. Dette var vesentlig større, mer variert "-aspis" -fisk med ekte kjever, og den mest kjente slekten var den 30 fot lange Dunkleosteus, en av de største fiskene som noensinne har levd.

Kanskje fordi de var så trege og klossete, forsvinner tallerkener ved slutten av Devon-perioden, utklasset av to andre nyutviklede familier av kjevet fisk: chondrichthyans (fisk med brusk skjeletter) og osteichthyans (fisk med benete skjelett). Chondrichthyans inkludert forhistoriske haier, som fortsatte med å rive sin egen blodige vei gjennom evolusjonshistorien. Osteichthyansene, i mellomtiden, delte seg i to ytterligere grupper: actinopterygians (stråle-finned fisk) og sarcopterygians (lob-finned fish).

Ray-finned fish, lob-finned fish, hvem bryr seg? Det gjør du: lapefinnede fisker fra Devon-perioden, for eksempel Panderichthys og Eusthenopteron, hadde en karakteristisk finnstruktur som gjorde at de kunne utvikle seg til den første tetrapods - den ordspråklige "fisken ut av vannet" forfedre til alle landlevende virveldyr, inkludert mennesker. Den strålefinnede fisken holdt seg i vannet, men fortsatte å bli de mest vellykkede virveldyrene av alle: i dag finnes det titusenvis av arter av strålefinnfisk, noe som gjør dem til de mest forskjellige og tallrike virveldyr på planeten (blant de tidligste strålefinnfiskene var Saurichthys og Cheirolepis).

Ingen historie med fisk ville være fullstendig uten å nevne den gigantiske "dino-fisken" av trias, Jurass og krittperioder (selv om disse fiskene ikke var så mange som deres store dinosaur søsken). Den mest kjente av disse gigantene var juraen Leedsichthys, som noen rekonstruksjoner legger på hele 70 fot lange, og kritt XIPHACTINUS, som var "bare" omtrent 20 fot lang, men som i det minste hadde et mer robust kosthold (annen fisk, sammenlignet med Leedsichthys 'diett av plankton og krill). Et nytt tilskudd er Bonnerichthys, enda en stor krittfisk med et lite, protozoisk kosthold.

Men husk at for hver "dino-fisk" som Leedsichthys er det et dusin mindre forhistoriske fisker av like stor interesse for paleontologer. Listen er nesten uendelig, men eksempler inkluderer Dipterus (en gammel lungefisk), Enchodus (også kjent som "sabel-tannet sild"), den forhistoriske kaninfisken Ischyodus og den lille, men produktive Knightia, som har gitt så mange fossiler at du kan kjøpe din egen for under hundre dollar.