Suplement XLII
Przegląd Zoologiczny, XX, 2, 1976, s. 174-178
ICHTIOLOGIA — ICHTHYOLOGY
Czy Crossopterygii były jajożyworodne?
Have Crossopterygii been ovoviviparous ?
ANDRZEJ WITKOWSKI, WIESŁAWA SZYMCZAK
Latimeria chalumnae Smith jest jedynym żyjącym przedstawicielem ryb trzonopłetwych (Crossopterygii), które w dewonie stanowiły dominującą grupę ryb kostnoszkieletowych (Osteichthyes). Najstarsze znaleziska trzonopłetwych pochodzą z dolnego dewonu i są reprezentowane wyłącznie przez słodkowodny szczep Rhipidistia, żyjący tylko do dolnego permu. Coelacanthiformes — drugi szczep Crossopterygii, znany z osadów zarówno słodkowodnych, jak i morskich środkowego dewonu, przetrwał do końca okresu kredowego. Natomiast brak jest jakichkolwiek szczątków kopalnych tej grupy z ery kenozoicznej.
Pierwszy żywy przedstawiciel Latimeria chalumnae Smith został złowiony w 1938 r., niedaleko ujścia rzeki Chalumna na zachód od East London u wybrzeży Afryki Południowej. Mimo podjęcia szeroko zakrojonych akcji, mających na celu uzyskanie dalszych przedstawicieli z tej grupy ryb, na następny okaz trzeba było czekać aż czternaście lat. Dopiero w 1952 r. zupełnie przypadkowo na targu na wyspie Anjouan na francuskich Komorach, odkryto drugi z kolei okaz. Od tego okresu do chwili obecnej złowionych zostało w najbliższym sąsiedztwie Komorów ponad 80 okazów, średnio 3-4 rocznie (Millot, Anthony, Robineau, 1972). Badaniami nad rybami trzonopłetwymi zajął się profesor J. Millot wraz ze swoimi współpracownikami z Instytutu Badań Naukowych w Tananarive na Madagaskarze, który dokonał sekcji pierwszych dziewięciu egzemplarzy. Na podstawie szczegółowych badań opisano ich anatomię. W miarę uzyskiwania dalszych żywych okazów przeprowadzano również obserwacje nad zachowaniem i sposobem poruszania się tych ryb (Millot, 1955). Niestety wśród posiadanych okazów nie było dojrzałych samic, co nie pozwoliło z całą stanowczością stwierdzić, czy latimeria składa ikrę, podobnie jak większość współczesnych ryb, czy też rodzi żywe młode. Co prawda Millot i Anthony u jednego z okazów znaleźli dziewiętnaście dojrzałych jaj o średnicy 8,5-9,0 cm, ale sama obecność jaj nie pozwoliła wyjaśnić tego problemu.
W późniejszym okresie Griffith i Thomson (1973), badając jaja tego wysunęli hipotezę o żyworodności latimerii. Zdaniem ich, zbyt cienkie osłonki jaj tej ryby nie pozwalałyby na rozwój zarodka poza organizmem matki. Ostatnio czterej amerykańscy uczeni Smith, Rand, Schaeffer i Atz (1975) podali niezmiernie ciekawą wiadomość o jajożyworodności latimerii, na podstawie sekcji okazu, który od 1962 r. znajdował się w zbiorach American Museum of Natural History. Była to dojrzała samica o wadze 65 kg i 1,6 m długości. W jej prawym, jedynym funkcjonującym, jajowodzie stwierdzono pięć zaawansowanych w rozwoju zarodków. Wszystkie embriony były skierowane ogonem w kierunku otworu moczopłciowego (ryc. 1). Okazy młode są już zupełnie podobne do dorosłych (ryc. 2). Jedyne różnice to obecność u nich woreczka żółtkowego, dużych oczu i bardziej spadzisty profil głowy. Łuski i płetwy są już całkowicie rozwinięte, brak jednak zębów u tych młodych form. Całkowita długość larw waha się od 301-327 mm, średnio 317,8 mm. Maksymalna wielkość woreczka żółtkowego 80-129 mm. U większych larw woreczek jest mniejszy wskutek częściowej resorpcji, u mniejszych natomiast jest on jeszcze dość duży. Badana ciężarna samica złowiona została w styczniu. Jak wykazały badania Griffitha i Thomsona (1973) wytwarzanie jaj u samic przebiega od października do lutego. Sugeruje to że ciąża trwa około roku. Natomiast Smith et al. (1975) przyjmują, że rozwój zarodków trwa dłużej niż rok. Zdaniem wspomnianych czterech autorów nie jest to zbyt długi okres, jeżeli weźmie się pod uwagę niezwykle duże rozmiary dojrzałych jaj. Spermatogeneza u samców trwa od listopada do lutego.
Ryc. 1. Układ rozrodczy ciężarnej samicy Latimeria chalumnae Smith. Według Smith et al., 1975
O — jajnik, I — lejek jajowodu, OV — końcowy odcinek jajowodu, R — rectum, 1-5 — zarodki
Ryc. 2. Zarodek Latimeria chalumnae Smith z woreczkiem żółtkowym, długości 322 mm. Według Smith et al., 1975
Ryc. 3. Układ rozrodczy samca Latimeria chalumnae Smith. Według Millot i Anthony, 1960
cdd, — nasieniowód prawy, lewy, ce — wyrostki wzwodne, gl.r. — gruczoł rektalny, oa — otwór odbytowy, oc — otwór kloaki,
od — jajowód prawy, og — jajowód lewy, o.gl.r., o.gr. — ujście gruczołu rektalnego, oug — otwór moczopłciowy,
p. — skóra, pc — ściana kloaki, pug — brodawka moczopłciowa, r. — rectum, tc — wzgórek kloaki, u. — cewka moczowa,
wet. — moczowód, v. — pęcherz moczowy
Millot i Anthony (1960) wykazali modyfikację regionu kloakalnego u samców latimerii, który funkcjonuje podobnie jak u ptaków i płazów beznogich (Gymnophiona). Kloaka samców zakończona jest wzgórkiem kloakalnym otoczonym przez dwie pary wyrostków wzwodnych, spełniających prawdopodobnie rolę uchwytów w czasie kopulacji (ryc. 3). Natomiast u samic brak jest kloaki, a brodawka moczopłciowa kończy się niezależnie od otworu odbytowego (ryc. 4). Powyższe fakty mogą wskazywać na istnienie wewnętrznego zapłodnienia, koniecznego w wypadku żyworodności.
Także dane paleontologiczne już od dawna sugerowały omówiony sposób rozrodu u Coelacanihiformes. Watson (1927) opisał z morskich utworów jury duży okaz Holophagus Egerton, u którego w jamie ciała leżały szkielety dwu małych osobników należących do tego samego taksonu. Były one dobrze zachowane, bez śladów nadtrawienia i skierowane głową w kierunku pasa miednicowego. Na tej podstawie Watson (1927) odrzuca możliwość znajdowania się tych małych ryb w przewodzie pokarmowym, a zakłada, że rodzaj Holophagus Egerton mógł być żyworodny. Obecność tak zachowanych młodych osobników świadczy bowiem raczej, że były to embriony znajdujące się w ciele matki. Należy przy tym zaznaczyć, że powszechnie używana dawniej nazwa Undina Münster uważana jest obecnie za synonim Holophagus Egerton.
Ryc. 4. Układ rozrodczy samicy Latimeria chalumnae Smith. Według Millot i Anthony, 1960.
Objaśnienia jak na ryc. 3
Mimo tych faktów pogląd o jajorodności Coelacanthiformes utrzymuje się nadal. Niedawno, bo w 1972 r., Schulze opisał kilka izolowanych larw z zachowanym woreczkiem żółtkowym u górnokarbońskiego rodzaju Rhabdoderma Reis, uważając w dalszym ciągu Coelacanthiformes za jajorodne. Okaz opisany przez Watsona (1927) interpretuje on jako przypadek kanibalizmu. Natomiast Griffith i Thomson (1973) uważają jednak, że rodzaj Rhabdoderma Reis był jajożyworodny, a larwy być może przedwcześnie uwolniły się z ginącej samicy. Rodzaj Rhabdoderma Reis był formą kosmopolityczną i znajdowany jest zarówno w utworach morskich, jak i słodkowodnych.
Jeżeli chodzi o szczep Rhipidistia, to paleontologia nie dostarcza żadnych wiadomości o sposobie ich rozrodu. Rozpatrując to zagadnienie u pozostałych grup ryb kostnoszkieletowych, blisko spokrewnionych z Crossopterygii, można stwierdzić, że współcześnie żyjące Dipnoi są rybami jajorodnymi, tak jak prawie wszystkie Actinopterygii (oprócz kilku rodzin — ca 5%, których przedstawiciele są żyworodni). Należy przy tym podkreślić, że żyworodność spotykana jest u Actinopterygii zarówno u form morskich, jak i słodkowodnych. Najstarsi przedstawiciele Coelacanthiformes z rodzaju Dictyonosteus Stromer są według Grossa (1941) rybami słodkowodnymi, lecz już w wyższym dewonie szczątki ich znajdowane są w osadach morskich. Wydaje się, że mogły one dość łatwo przechodzić z jednego środowiska do drugiego, lecz przede wszystkim znane są one z utworów pochodzenia morskiego. Należy przy tym dodać, że przedstawiciele obydwu szczepów ryb trzonopłetwych występowały również na terenie Polski, w osadach dewonu Gór Świętokrzyskich (Kulczycki, 1960).
Chociaż jajożyworodność latimerii nie rzuca światła na sposób rozmnażania całego szczepu Crossopterygii, to informacja ta wraz z danymi paleontologicznymi wskazywałaby na jajożyworodność przynajmniej Coelacanthiformes.
Summary
The article published by Smith et al. in 1975, concerning the ovoviviparousness of Latimeria chalumnae Smith, inclined the present authors do discuss the problem of reproduction with Coelacanthiformes. The recent paleontological investigations (Griffith and Thomson, 1973 and previously Watson, 1927 on the Holophagus Egerton, and Rhabdoderma Reis, have suggested that these genera have possibly been ovoviviparous.
In spite of this, Schulze (1972) considered Coelacanthiformes as oviparous. The latest discovery of the ovoviviparousness of a living representative of the Coelacanthiformes together with paleontological data permit the present authors to suppose that among Crossopterygii Coelacanthiformes at least, might have been ovoviviparous.
Literatura
Gross, W., 1941: Ober den Unterkiefer einiger dewonischen Crossopterygier. Abh. Press. Geol. Landesanstalt, 18.
Griffith, R. W, Thomson, K. S, 1973: Latimeria chalumnae: Reproduction and Conservation. Nature, 242: 617-618.
Kulczycki, J., 1960: Porolepis (Crossopterygii) from the lower dewonian of the Holy Cross Mountains. Acta Paleontol. Polonica, 5, 1: 65-106.
Millot, J., 1955: First observations on a living Coelacanth. 175: 362-363.
Millot, J., Anthony, J., 1960: Le cloaque chez les Coelacanthes. Bull. Mus. Nat. Hist. Natur., 32, 4: 287-289.
Millot, J., Anthony, J., Robineau, D., 1972: Etat comments des captures de Latimeria chalumnae Smith (Poisson, Crossoptérygien, Coelacanthidae) effectuées jusqu’au mois d’octobre 1971. Bull. Mus. Nat. Hist. Natur., 39, 53: 533- 548.
Schulze, H. P, 1972: Early growth stages in Coelacanth fish. Nat. New Biol.: 90-91.
Smith, C. L, Rand, Ch. S., Schaeffer, B., Atz, J. W, 1975: Latimeria, the living Coelacanth, is ovoviviparous. Science, 190: 1105-1106.
Watson, D. M. S., 1927: Reproduction of the Coelacanth fish, Undina. Zool. Soc. Proc. Lond.: 453.
Muzeum Przyrodnicze
Uniwersytetu Wrocławskiego
i Zakład Paleozoologii
Instytutu Zoologicznego
Uniwersytetu Wrocławskiego
* * *
Kosmos: Biologia, t. 23, 1974, s. 161-162
KRONIKA NAUKOWA
ZAWARTOŚĆ DNA W ERYTROCYTACH COELACANTHINI*
Wśród żyjących ryb można wyróżnić grupy różniące się znacznie filogenetycznie wiekiem; można je podzielić na grupy na podstawie zestawu cech zarówno morfotycznych, jak i biochemicznych. Jedną z cech wykorzystywanych szeroko w badaniach pokrewieństwa między głównymi grupami była zawartość DNA. Obecnie jest już pewne, że spośrod ryb współczesnych u kostnoszkieletowych zawartość DNA diploidalnego jest najniższa (zaledwie 0,8 pg), u spodoustych występuje zawartość pośrednia DNA (13 — 15 pg). Wśród żyjących ryby dwudyszne wykazują najwyższy poziom DNA (160 — 285 pg). Do tego poziomu zbliża się bardzo znacznie zawartość DNA diploidalnego u niektórych płazów, jak np. Necturus (Necturus maculatus i Amphiuma means), oba gatunki żyjące w Ameryce Płn. odpowiednio 205 i 192 pg. Ze względu na dużą różnorodność zawartości DNA jądrowego u ryb, podobnie jak u wszystkich kręgowców, nie zawsze wiadomo, jaki poziom należy przyjąć uważać za właściwy dla form „prymitywnych”, a jaki dla form zaawansowanych. Z tego względu ustalenie zawartości DNA u żyjących form prymitywnych Coelacanthini, np. Latimeria chalumnae Smith, było szczególnie interesujące. Zwierzęta te pochodziły z połowu ostatniej ekspedycji amerykańsko-angielsko-francuskiej u wybrzeży wysp Komore na Oceanie Indyjskim.
Pomiary cytofotometryczne barwionych feulgenem jąder erytrocytów wykazały zawartość DNA u Latimeria — 13,2 pg. Wynik ten potwierdził przewidywania wysunięte ma podstawie badań cytologicznych cienkich skrawków Coelacanthus. Wynik wskazuje, że zawartość diploidalnego DNA w jądrach erytrocytów u Latimeria jest znacznie wyższy niż u niektórych płazów, jak np. Xenopus (6,3 pg na jedną komórkę diploidalną); zaś poziom DNA podobny do zawartości DNA u spodoustych, jak np. Squalus acanthias (14,7 pg), lub u Rana (15,3 pg). Wyniki pomiaru zawartości DNA u Latimeria przekroczyły spodziewany poziom, (który można byłoby przyjąć dla przodka wszystkich Tetrapoda; autorzy uważają, że w czasie ewolucji z pierwotnego pnia Dipnoi–Crossoptherygia–Amphibia następował kilkakrotnie wzrost genomu u Coelacanthini.
_______________
* Thompson K. S.; Gall J. G. — Nuclear DNA contents of Coelacanth erythrocytes . Nature, 1972, t. 241, s. 126.
Konstancja Jakutowicz
* * *
Przegląd geologiczny, t. 20, 1972, s. 527-528
WŁADYSŁAW KARASZEWSKI
Instytut Geologiczny
„PIERWSZY UDANY POŁÓW ŻYWEJ RYBY TRZONOPŁETWEJ
ŻYJĄCEJ SKAMIENIAŁOŚCI”
UKD 597.46Latimeria1567.46″312″(267.25)”1972.03.23″
23 marca br. o godzinie drugiej po północy złowiono u zachodnich wybrzeży Wielkiego Komoru młodą samicę ryby trzonopłetwej wagi 10 kg, o długości około 90 cm i przekazanio ją specjalistom dla przeprowadzenia odpowiednich badań z dziedziny: biochemii, histologii i bioelektroniki.
Jest to wielkie osiągnięcie specjalnie w tym celu zorganizowanej wyprawy pod nazw „Coelacanthus”, w której biorą udział naukowcy angielscy, francuscy i amerykańscy. Wyprawa ta, przebywająca na wodach Kanału Mozambickiego od początku bieżącego roku, ma już jedno poważne osiągnięcie, 6 stycznia udało się złowić samicę o długości 163 cm i ciężarze 78 kg, której jednak, jak szeregu poprzednich egzemplarzy, nie udało się utrzymać przy życiu. Po rozpłataniu wydobyto z niej 19 jaj o kulistym kształcie, wielkości pomarańczy. Ciężar największego z nich wynosi 334 g. Jaja mają różowawe zabarwienie i są pokryte bardzo cienką otoczką. Ponieważ nie były zapłodnione nasuwa się wniosek, że zapłodnienie odbywa się w środowisku morskim, przypuszczalnie w jakimś naturalnym schronieniu lub w specjalnym „gnieździe” podmorskim.
Wiadomość o tym przyniósł „Journal de Genève” z dnia 29 marca br., powołując się na informację korespondenta Museum national d’histoire naturelle w Paryżu, Gwenn Ael Bollore.
Przy sposobności warto przypomnieć, że ryby trzonopłetwe, zwane również kwastopłetwymi (Crossopterygii — crossoi = frędzla, chwost: pterygion = płetwa), prawdopodobnie repezentujące formę wyjściową dla płazów, uważano do niedawna za zupełnie wygasłe z końcem kredy. Tymczasem w 1938 r. udało się złowić pierwszą rybę trzonopłetwą w Oceanie Indyjskim, u SE wybrzeży Afryki, na głębokości 70 m.
Rybę tę nazwano Latimerią od nazwiska pani Latimer, paleontologa francuskiego, która zajęła się jej opisaniem. Następny egzemplarz złowiono w końcu 1952 r., w okolicach wyspy Anjouan, w archipelagu Wysp Komorskich. Nazwano ją Malania anjouane, ale zdaniem niektórych uczonych nie różni się ona budową od Latimerii. Latimerię zaliczono do nadrzędu Actinistia (Coelacanthida). Actinistia pojawiają się w środkowym dewonie. Pierwotnie zamieszkiwały one wody słodkie, później zasiedliły morza. W ich organizmie zachowało się duże, silnie zdegenerowane płuco, wypełnione tkanką tłuszczową, pełniące obecnie rolę pęcherza pławnego, co jest dowodem pierwotnych warunków życia zarówno w wodzie, jak i na lądzie.
Szereg interesujących szczegółów, dotyczących Latimetrii zawiera komunikat: W. Byczkowskiej-Smyk (1961). Dane te zaczerpnięte zostały z artykułu w „Science” z 1960 r. Dowiadujemy się z niego m. in., że Latimerie łowi się wędkami o odpowiedniej długości (do 600 m). Mózg okazu 40-kilogramowego waży około 3 g, czyli zaledwie 1 : 13 000 ciężaru ciała. Samice są większe od samców. Długość dojrzałych osobników płci żeńskiej wynosi 160-180 cm, samców nie przekracza 140 cm. Głównym pożywieniem Latimerii są ryby do 20 cm i skorupiaki, zwłaszcza duże krewetki. Latimeria wydobyta na powierzchnię ginęła przed upływem 15 godzin. Głównymi przyczynami śmierci były dotychczas spadek ciśnienia i wzrost temperatury wody. Wynosi ona bowiem 10 do 14° na głębokościach, w których przebywa Latimeria, natomiast na powierzchni przekracza 26°. Latimeria porusza się powoli, czatując na zdobycz w nierównościach skalnych. Obserwacje te przeprowadzano m. in. ze specjalnie w tym celu zbudowanego batyskafu. Dla utrzymania ryby przy życiu konstruowano specjalne komory klimatyczne. Mimo to dopiero po kilkunastu latach wysiłków połów żywej Latimerii został zrealizowany. Czy jednak długo się da utrzymać ten cenny okaz „żywej skamieniałości” przy życiu?
LITERATURA
1. Byczkowska-Smyk W. — Latimeria — najstarsza z żyjących ryb. Wszechświat, 1961, z. 6.
2. (JS) — O nowych połowach ryb kwastopłetwych. Prz. geol. 1955, nr 1.
3. Kielan Z. — Latimeria żyjąca skamieniałość. Problemy, 1953, nr 4.
4. Pour la première fois, un coelacanthe capturé vivant. Journal de Genève, 1972, No. 75.
* * *
Sylwan: czasopismo miesięczne dla leśników i właścicieli ziemskich , 12, 2000, s. 100-101
T…aaaka stara ryba
Z okazji Świąt Bożego Narodzenia coś o rybce. Nie jest ona w galarecie i tak naprawdę mało kto wie jak ona smakuje. Jej zaletą jest to, że przetrwała 400 mln lat, chociaż naukowcy uważali, że wymarła jakieś 70 mln lat temu. Taka stara ryba to tytuł artykułu K. Forowicz w Rzeczpospolitej.
Niezwykłego odkrycia dokonał przypadkowo jeden z nurków na głębokości 104 metrów u północnych wybrzeży Południowej Afryki. Okazało się że jest to latimeria, dziwna ryba żyjąca około 400 milionów lat temu.
O prehistorycznej wielkiej rybie po raz pierwszy w naszym stuleciu usłyszano w 1938 roku, kiedy to wpadła w sieci południowoafrykańskiego trałowca. Prawdopodobnie jest to sławna latimeria (Latimeria chalumnae) orzekli wówczas uczeni. Nazwa ryby pochodzi od nazwiska kustosza East London Museum — M. Courtney-Latimer.
Peter Venter, nurek, który dokonał tego odkrycia w październiku, powiedział, że widział trzy okazy coelacantha na głębokości 104 metrów, niedaleko zatoki Sodwana, znanej z raf koralowych i miejsc do nurkowania. Był to pierwszy przypadek kiedy nurek zobaczył prehistoryczną rybę w jej naturalnym środowisku — podał Rueters.
Inne źródła podają, że wcześniej zdarzało się obserwować podobne okazy ze statków podwodnych na Oceanie Indyjskim w pobliżu wysp Komorów na północ od Madagaskaru. 27 listopada wyruszyła ekspedycja, której udało się sfilmować trzy osobniki latimerii na głębokości 115 m. Jeden z członków załogi zmarł wskutek dekompresji. Zdjęcia, które niedawno zaprezentowano dziennikarzom, pokazują trzy ryby długości od jednego do dwóch metrów stojące na głowach w podwodnym kanionie.
Znana i nieznana
Jest to niewątpliwie rzadka zdobycz. Ale naukowcy mieli już wcześniej do czynienia z tym gatunkiem — podają autorzy książki „Tajemnicze potwory” — Daniel Farson i Angus Hall (Wydawnictwo Penta 1994). Przedstawiają oni zdjęcie sławnego południowoafrykańskiego ichtiologa J. C. B. Smitha z wyłowioną w 1952 r. latimerią. Stworzenie dotarło do badacza w stanie daleko posuniętego rozkładu. Obiecał wówczas nagrodę za następną sztukę. Musiał na nią czekać aż 14 lat. Od 1952 roku schwytano ok. stu tych ryb, ale żadna nie przeżyła po wyłowieniu więcej niż parę godzin twierdzą autorzy książki.
Być może ryba znana jest tylko nielicznym grupom tubylczym. Amerykański biolog morza podobno spotkał ją na bazarze rybnym w Indonezji w 1997 r. Latimeria należy do ryb trzonopłetwych i jest żywym reliktem wymarłej grupy. Nazywana jest rybą o czterech nogach z powodu płetw, którymi wykonuje ruchy podobne do ruchów kończyn. Podobnie poruszały się wczesne czworonogi lądowe (Tetrapody) — wyjaśnia Johan Augustyn, biolog morza. Te gigantyczne ryby zamieszkiwały przed milionami lat głębokie kaniony, stare rafy koralowe tropikalnych wód. Są stworzeniami zupełnie bezbronnymi, nie najlepiej przystosowanymi do walki o byt. Skoro przetrwały do naszych czasów może oznaczać, że i inne prehistoryczne zwierzęta morskie, zwłaszcza wielkie, silne i drapieżne, mogły dożyć po dziś dzień w głębiach oceanu i przystosować się do życia w nowych warunkach — zastanawiają się naukowcy.
Minister środowiska i turystyki Południowej Afryki Valii Mosa natychmiast zakazał połowu ryb w tym regionie oraz ograniczył podwodne wyprawy ciekawskich w obawie o zakłócenie spokoju latimerii.
Niespodzianki w głębinach mórz zdarzają się znacznie rzadziej. Poza odkryciem nowej rodziny rekinów w 1983 r. oraz w połowie tego wieku prymitywnych mięczaków z gromady jednotarczowców, o których poprzednio sądzono, że wymarły około 400 mln lat — nie pojawiło się nic nowego.
Przygotował
Ryszard M. Sumiński
* * *
Problemy t. 9, 1953, s. 263-267
LATIMERIA — ŻYJĄCA SKAMIENIAŁOŚĆ
Mgr. ZOFIA KIELAN
adiunkt Zakładu Paleontologii U. W.
22 grudnia 1938 roku statek rybacki znajdujący się na połowach przy południowo – wschodnich wybrzeżach Afryki, w pobliżu portu East London, wyłowił na głębokości 80 metrów aż 4 tony różnorodnej zdobyczy. W masie dobrze znanych, często poławianych ryb znalazła się jedna forma odbiegająca wyglądem od pozostałych. Była to duża ryba 1,5 metra długości, błękitnego koloru, o metalicznym połysku, która rozpaczliwie rzucała się w sieci i wyrywała z rąk chwytających ją ludzi. Kapitan statku zorientował się, że dziwne zwierzę może być ciekawym obiektem dla przyrodników, i przekazał ją do małego muzeum w w East London. Tam okaz trafił do rąk kustoszki muzeum, miss Courtenay-Latimer, której okaz także wydał się dość szczególnym. Postanowiła zasięgnąć rady fachowca, napisała natychmiast do zoologa, profesora Uniwersytetu w Grahamstown J. L. B. Smitha, komunikując mu o ciekawym znalezisku i załączając do listu rysunek zwierzęcia. Nikt jeszcze czegoś takiego w stanie żywym nie widział. Profesor Smith już na podstawie szkicu ocenił ogromne znaczenie odkrycia i przyjechał do East London — niestety, zastał w muzeum już tylko wypchaną skórę i wypreparowaną czaszkę. Nie udało się w gorącym klimacie, przy braku odpowiednich środków konserwujących zachować ryby w całości do czasu przyjazdu specjalisty. Smith rozpoznał w zwierzęciu przedstawiciela rzędu ryb kwastopłetwych (lub trzonopłetwych, po łacinie Crossopterygii¹). Ryby kwastopłetwe dotychczas uważano za grupę całkowicie wygasłą, znane były tylko jako skamieniałości z ubiegłych epok geologicznych, nie mające dziś już żadnych przedstawicieli. Przypuszczano, że ostatni znany w stanie kopalnym przedstawiciel ryb kwastopłetwych wygasł z końcem okresu kredowego, to jest przed 70 milionami lat. Przez całą erę kenozoiczną, okresy trzeciorzędowy i czwartorzędowy, nie zachował się ani jeden szkielet tych ciekawych form, który mógłby świadczyć o tym, że grupa nie wygasła, że można w morzach dzisiejszych znaleźć jej przedstawicieli. Odkrycie z 1938 roku było wielką sensacją naukową i wzbudziło ogromne zainteresowanie zarówno wśród zoologów, jak i paleontologów, rzuciło ono nowe światło na historię tej grupy.
Latimeria — pierwszy, w 1938 r wyłowiony u wybrzeży Afryki żywy przedstawiciel ryb kwastopłetwych, uważanych za wygasłe przed 70 milionami lat.
Malania — drugi dzisiejszy przedstawiciel ryb kwastopłetwych wyłowiony w grudniu 1952 r.
TABELA CHRONOLOGII GEOLOGICZNEJ
Ery Okresy Trwanie w milionach lat
. Holoceński obecnie
. Plejstoceński 1
III. Kenozoiczna Plioceński 10
(70 milionów lat) Mioceński 14
. Oligoceński 15
. Eoceński 20
. Paleoceński 10
. Kredowy 50
II. Mezozoiczna Jurajski 40
(130 milionów lat) Trias 40
. Permski 30
. Karboński 60
I. Paleozoiczna Dewoński 40
(130 milionów lat) Sylurski 40
. Ordowicki 50
. Kambryjski 60
Ery
przedkambryjskie
B. Proterozoiczna 1500
A. Archeozoiczna 1500
Niestety, ryba nie została dobrze zbadana, zachowała się przecież tylko skóra i czaszka, nie wiadomo, jak były zbudowane części miękkie. Nowo znaleziona ryba od nazwiska kustoszki, pani Latimer, otrzymała nazwę Latimeria.
W celu zdobycia nowych okazów ciekawej, rzadkiej grupy ryb profesor Smith przygotował w języku angielskim, francuskim i portugalskim ulotki z krótkim opisem i rysunkiem zwierzęcia, które rozpowszechnił wśród rybaków i marynarzy przy południowych wybrzeżach Afryki. Za każdy z dwóch pierwszych znalezionych okazów starożytnej grupy została wyznaczona nagroda 100 funtów. Od roku 1938 o rybach kwastopłetwych nie było żadnych wiadomości, przez 14 lat nie natrafiono na żadnego przedstawiciela tej grupy. Lecz w końcu grudnia 1952 roku prof. Smith został zaalarmowany po raz drugi fascynującą wiadomością. Kapitan Hunt donosił mu telegraficznie z wysepki Anjouan (Wyspy Komorskie na północny-zachód od Madagaskaru) o złowieniu drugiego egzemplarza błękitnej ryby. Tym razem profesor wystartował samolotem i wraz ze swoimi dwoma asystentami przybył, w ciągu jednego dnia do oddalonej o parę tysięcy kilometrów wysepki. Błękitna ryba została wyłowiona przez rybaka Araba, który zaniósł ją na targ. Na targu, dzięki ulotkom profesora Smitha, rozpoznał ją inny krajowiec i zawiadomił kapitana Hunta, ten zaś z kolei przesłał telegram do prof. Smitha. W braku innych środków konserwujących na wysepce zakonserwowano rybę solą, nacinając ją w kilku miejscach, przy tej konserwacji został zniszczony mózg. Poza tym ryba była w dość dobrym stanie, nieco mniejsza niż poprzednia, miała około 1,3 metra długości; różniła się nieco od Latimerii odmienną budową płetwy ogonowej i brakiem jednej z płetw grzbietowych, a podobnie jak tamta miała stalowo-błękitny kolor. Z rozmów z krajowcami Wysp Komorskich okazało się, że ryby te są im znane, że wyławiają oni przeciętnie dwa do trzech okazów ryb kwastopłetwych rocznie, nie zdając sobie sprawy, jak wielką wartość naukową mają te zwierzęta.
Nowa ryba, należąca do odmiennego rodzaju, otrzymała nazwę Malania. Profesor zakonserwował ją w formalinie i 30 grudnia 1952 roku odleciał ze swą zdobyczą do Durbanu.
Dlaczego Latimeria i Malania wzbudziły tak wielkie zainteresowanie? Dlaczego o odkryciach tych mówią wszyscy zoologowie i paleontologowie? Aby wyjaśnić znaczenie odkrycia, trzeba sięgnąć w przeszłość, cofnąć się o wiele, wiele milionów lat wstecz w historii Ziemi. Wśród żyjących w morzach okresu dewońskiego tak zwanych ryb pancernych o odmiennym wyglądzie niż ryby dzisiejsze, pokrytych mocnym, sztywnym pancerzem zewnętrznym, pojawiła się nowa grupa ryb, o szkielecie kostnym, tworząca tworząca szczep ryb kostnoszkieletowych. Do ryb kostnoszkieletowych należą rozwinięte silnie w okresie dewońskim wzmiankowane ryby kwastopłetwe, dalej ryby dwudyszne i trzecia grupa ryb promienistopłetwych. Ryby promienistopłetwe — to najbardziej rozwinięta dziś grupa, do której należą takie znane dobrze wszystkim formy, jak karp, leszcz, szczupak, dorsz i inne. Nie będę się nimi szczegółowo tu zajmować, nie są one przedmiotem rozważań niniejszego artykułu, chciałabym tylko podkreślić, że ze wszystkich ryb ta właśnie grupa jest dziś dominująca i że ma za sobą długą historię — wyodrębniły się one bowiem z ryb kwastopłetwych w erze paleozoicznej, a zróżnicowały silnie dopiero w erze kenozoicznej. Jakże odmiennie przedstawia się historia rozwoju ryb dwudysznych, które były silnie rozwinięte właśnie w erze paleozoicznej, w okresie dewońskim, a dziś reprezentowane są tylko przez trzech przedstawicieli, żyjących w wodach słodkich na kontynentach półkuli południowej, jeden w Australii, drugi w Afryce, trzeci w Ameryce Południowej.
Ryby te są interesujące ze względu na oryginalny tryb życia, jaki prowadzą — przebywają one mianowicie w wodach, które latem częściowo lub całkowicie wysychają. Każda „normalna” ryba w wypadku wyschnięcia wody musiałaby skończyć swój żywot. Skrzela, przystosowane do oddychania tlenem rozpuszczonym w wodzie, wysychają w powietrzu, przestają funkcjonować i zwierzę dusi się. A jak sobie radzą ryby dwudyszne? Otóż wykształcił się u nich dodatkowy aparat oddechowy, zbliżony do płuc wyższych kręgowców, który jest odpowiednikiem pęcherza pławnego innych ryb. Gdy wody zabraknie, „płuca” takie zaczynają funkcjonować i ryba oddycha tlenem atmosferycznym. Jeden z gatunków ryb dwudysznych, żyjący w Afryce, w przypadku całkowitego wyschnięcia wody, wytwarza dokoła siebie swoistą torebkę ze śluzu i mułu, rodzaj garnka, w którym w stanie uśpienia może przetrwać kilkuletnie nawet okresy suszy.
Smith z błękitną rybą Malania.
Dewoński przedstawiciel ryb kwastopłetwych
Schemat drzewa rodowego ilustrujący przejście od ryb kwastopłetwych do ryb dwudysznych i płazów
Rekonstrukcja ilustrująca wyjście ryb kwastopłetwych (a) na ląd i przekształcenie ich w prymitywne płazy (b).
Dopóki wnioski o ewolucji kręgowców opierały się jedynie na badaniach zoologicznych, to jest na badaniach świata dzisiejszego, przypuszczano, że właśnie ryby dwudyszne były grupą wyjściową dla kręgowców lądowych, że z nich mogły powstać pierwsze płazy, to jest najprymitywniejsze kręgowce lądowe. Tymczasem badania zwierząt, które żyły w ubiegłych epokach historii Ziemi, to jest badania paleontologiczne rzuciły zupełnie inne światło na to zagadnienie.
Okazało się, że spośród ryb kostnoszkieletowych pierwsze w historii Ziemi pojawiły się ryby kwastopłetwe. Pewne z nich przystosowały się już w okresie dewońskim do życia w morzu i przetrwały do czasów dzisiejszych, prawie nie ulegając zmianie, do nich właśnie należy Latimeria i Malania. Zadziwiający i godzien podkreślenia jest niezwykły konserwatyzm tej grupy. Dwie znalezione niedawno ryby prawie się nie różnią od swych paleozoicznych przodków. Uległy zmianie jedynie w drobnych szczegółach budowy, zasadnicze zaś rysy tej budowy pozostały niezmienione.
Druga grupa ryb kwastopłetwych przystosowała się w dewonie do życia w zbiornikach wód śródlądowych i z nich właśnie wyodrębniły się pierwsze kręgowce lądowe, prymitywne płazy.
Nasuwa się pytanie, w jaki sposób powstały pierwsze kręgowce lądowe, czy istnieją jakieś dokumenty paleontologiczne, jakieś formy przejściowe, świadczące o tym? Stosunkowo niedawno uczeni szwedzcy odkryli w utworach dewońskich Grenlandii szkielet bardzo ciekawej formy nazwanej Ichthyostega, która należy już niewątpliwie do płazów, lecz posiada wiele cech zbliżających ją do ryb kwastopłetwych. W szkielecie czaszki Ichthyostega występują kości, których brak u późniejszych płazów, a które są charakterystyczne dla ryb kwastopłetwych. Kończyny tego płaza są bardzo krótkie i układ kości kończyn przypomina ich układ w płetwach parzystych ryb kwastopłetwych. Następnie Ichthyostega posiada cechę nie występującą u żadnych innych kręgowców lądowych, a wskazującą niewątpliwie, że pochodzi ona od ryb. Mianowicie, w płetwie ogonowej znajdują się promienie podpierające, tworzące szkielet wewnętrzny płetwy, identyczne z tymi, które występują u ryb. Otóż płetwa ogonowa występuje czasem u czworonogów, które powróciły do życia w wodzie, lecz wtedy jest zawsze tylko miękkim fałdem skórnym, pozbawionym szkieletu. Ichthyostega pod tym względem stanowi wyjątek wśród wszystkich kręgowców lądowych. Widać więc, że forma ta tworzy bardzo ciekawe ogniwo pośrednie, łączące ryby kwastopłetwe z prymitywnymi płazami.
W jaki sposób odbyło się przejście ryb kwastopłetwych ze zbiorników wodnych do środowiska lądowego? Prawdopodobnie w okresie dewońskim ryby te żyły w wysychających zbiornikach wodnych, w ciepłym i suchym klimacie. Przy wysychaniu zbiorników zwierzętom tym groziła śmierć. Według wszelkiego prawdopodobieństwa musiały one mieć drugi aparat oddechowy, jak dzisiejsze dwudyszne. Po wyschnięciu zbiornika, w poszukiwaniu nowych basenów, ryby te mogły wypełzać na ląd i zachowały się między nimi te, których płetwy były najlepiej przystosowane do pełzania po ziemi.
W formie paradoksalnej ujął interpretację tego faktu jeden z paleontologów, stwierdzając, że przejście ryb do środowiska lądowego nastąpiło nie dlatego, że formy, u których powstały kończyny przystosowane do pełzania po lądzie, chciały się rozstać ze środowiskiem wodnymi szukały nowych zbiorników.
Widzimy więc, że ryby kwastopłetwe odegrały w historii rozwoju kręgowców bardzo ważną rolę, dając, po pierwsze, początek rozwiniętym dziś grupom ryb, po drugie zaś stanowiąc ogniwo wyjściowe wszystkich kręgowców lądowych.
Nic dziwnego, że wszyscy przyrodnicy zostali zelektryzowani wiadomością o znalezieniu w morzach dzisiejszych przedstawiciela tej tak ważnej z punktu widzenia ewolucji świata zwierzęcego grupy, która była uważana za wygasłą od 70 milionów lat. Jak wspominałam, z pierwszego znalezionego okazu dzisiejszych ryb kwastopłetwych zachowała się tylko skóra i czaszka, drugi okaz, znaleziony w końcu grudnia ubiegłego roku, dostał się do rąk specjalisty w stanie nieznacznie tylko uszkodzonym. Dokładne zbadanie części miękkich Malanii, jej pęcherza pławnego — stwierdzenie, czy jest zbudowany podobnie jak u dzisiejszych dwudysznych, czy też odmiennie, zbadanie układu krwionośnego itd. pozwoli dopełnić znacznie nasze wiadomości o ewolucji kręgowców.
__________________
¹Z greckiego: crossoi — kwast, frędzla i pterygion — płetwa.
Linki:
http://wiadomosci.rybackie.pl/files/2011/wr5_6_2011.pdf
http://wiadomosci.rybackie.pl/files/2011/wr9_10_2011.pdf
http://www.ewolucja.org/w3/d3/d310-5.pdf
http://www.ewolucja.org/w3/d3/d310-6.pdf
http://wszechocean.blogspot.com/2011/06/powrot-poprzez-50-milionow-lat.html
http://wiadomosci.gazeta.pl/wiadomosci/1,114873,4147850.html
http://wol.jw.org/en/wol/d/r12/lp-p/102002649
http://www.zyworodki.akwarysta.pl/html/biologia/pecio/4-4.htm
http://www.ucs.louisiana.edu/~jxa4003/Albert%20PDF%27s/Albert-Crampton-Electroreception-proofs.pdf