Le basi dell'evoluzione dei vertebrati

I vertebrati sono un noto gruppo di animali che comprende mammiferi, uccelli, rettili, anfibi e pesci. La caratteristica distintiva dei vertebrati è la loro spina dorsale, una caratteristica anatomica che è apparsa per la prima volta nella documentazione fossile circa 500 milioni di anni fa durante il periodo Ordoviciano. Qui ci sono vari gruppi di vertebrati nell'ordine in cui si sono evoluti.

Jawless Fish (Agnatha)

I primi vertebrati erano i pesci senza mascella. Questi animali simili a pesci avevano piatti ossei duri che coprivano i loro corpi e, come suggerisce il nome, non avevano mascelle. Inoltre, a questi primi pesci mancavano pinne accoppiate. Si pensa che il pesce senza mascelle abbia fatto affidamento sull'alimentazione con filtro per catturare il cibo, e molto probabilmente avrebbe aspirato acqua e detriti dal fondo del mare nella loro bocca, rilasciando acqua e rifiuti attraverso le branchie.

Il pesce senza mascella che visse durante il periodo Ordoviciano si estinse alla fine del periodo Devoniano. Mentre ci sono ancora alcune specie di pesci che mancano di mascelle (come lamprede e hagfish), queste specie moderne senza mascelle non sono sopravvissute dirette della classe Agnatha, ma sono invece lontane cugine del pesce cartilagineo.

Pesce corazzato (Placodermi)

Il pesce corazzato si è evoluto durante il periodo siluriano. Come i loro predecessori, anche loro mancavano di mascelle ma possedevano pinne accoppiate. Il pesce corazzato si diversificò durante il periodo devoniano, ma declinò e si estinse alla fine del periodo Permiano.

Pesci cartilaginei (condritti)

I pesci cartilaginei, che includono squali, pattini e razze, si sono evoluti durante il periodo siluriano. I pesci cartilaginei hanno scheletri composti da cartilagine piuttosto che da osso. Si differenziano anche dagli altri pesci per la mancanza di vesciche e polmoni.

Pesce osseo (Osteichthyes)

I pesci ossei sorsero per la prima volta durante il tardo periodo siluriano. La maggior parte dei pesci moderni appartiene a questo gruppo. (Si noti che alcuni schemi di classificazione riconoscono il Class Actinopterygii piuttosto che gli Osteichthyes.) I pesci ossei si sono divisi in due gruppi: uno che si è evoluto in pesce moderno e uno che si è evoluto in pesce polmone, pesce a pinne a lobi e pesce a pinne carnose. Il pesce dalle pinne carnose ha dato origine agli anfibi.

Anfibi (Anfibia)

Gli anfibi furono i primi vertebrati ad avventurarsi sulla terra. I primi anfibi conservavano molte caratteristiche simili ai pesci ma si diversificavano durante il periodo carbonifero. Mantenevano stretti legami con l'acqua, tuttavia, richiedevano ambienti umidi per mantenere umida la pelle e producevano uova simili a pesci prive di un rivestimento protettivo duro. Inoltre, gli anfibi subirono fasi larvali interamente acquatiche; solo gli animali adulti sono stati in grado di sopravvivere agli habitat terrestri.

Rettili (Reptilia)

I rettili sorsero durante il periodo carbonifero e rapidamente presero il posto della forma dominante di vertebrati terrestri. I rettili si sono liberati dagli habitat acquatici dove gli anfibi non avevano. I rettili hanno sviluppato uova dal guscio duro che potrebbero essere deposte sulla terra ferma. Avevano la pelle secca composta da squame che servivano da protezione e aiutavano a trattenere l'umidità.

I rettili hanno sviluppato zampe più grandi e più potenti di quelle degli anfibi. Il posizionamento delle gambe dei rettili sotto il corpo (anziché al lato come con gli anfibi) ha permesso loro una maggiore mobilità.

Uccelli (Aves)

Qualche tempo durante il primo periodo giurassico, due gruppi di rettili acquisirono la capacità di volare; uno di questi gruppi in seguito ha dato origine agli uccelli. Gli uccelli hanno sviluppato una serie di adattamenti, come piume, ossa vuote e sangue caldo che hanno permesso il volo.

Mammiferi (mammiferi)

I mammiferi, come gli uccelli, si sono evoluti dagli antenati dei rettili. I mammiferi hanno sviluppato un cuore a quattro camere, la copertura dei peli e la maggior parte (ad eccezione dei monotremi come l'ornitorinco e l'echidna) non depongono le uova, dando vita a giovani.

Progressione dell'evoluzione dei vertebrati

La tabella seguente mostra la progressione dell'evoluzione dei vertebrati. Gli organismi elencati nella parte superiore della tabella si sono evoluti prima di quelli più in basso.