¿Cómo se adaptaron las primeras criaturas que se movieron a la tierra desde el agua para respirar aire?

La buena noticia es que “las primeras criaturas que se mudaron a la tierra desde el agua” no fueron las últimas. El universo no tiene una pared que erige después de que la criatura (A) hace algo, evitando que las criaturas (B) – (Z) lo hagan en una fecha posterior. Y estoy siendo increíblemente simplista aquí por el bien de la discusión.

En cualquier caso, incluso ahora, hay criaturas (¡consiga esto!) Que existen en esta misma transición. El mudskipper es, de hecho, un pez que tiene la capacidad de habitar en tierra. Y es solo un ejemplo. Cualquier anfibio es otro ejemplo paralelo. Todas las criaturas que alguna vez existieron, incluidos los mismos humanos que deambulan por la cara del avión hoy en día, son criaturas de transición.


Mucho de esto tiene que ver con lo que eran los pulmones y cómo el oxígeno puede ser absorbido (por pequeñas criaturas) a través de la piel; teniendo en cuenta la distancia que debe recorrer el aire desde una membrana externa a los órganos y células internos (utilizando la ley del cubo cuadrado como nuestra guía). Cada generación sucesiva utilizaba los pulmones cada vez más para extraer todo el oxígeno del aire.

Lo interesante es que casi todos los peces marinos provienen de antepasados ​​de agua dulce. Después de que cualquier pez de agua salada (en los océanos) muriera, un grupo de peces de agua dulce recolonizó los océanos y trajo algo con ellos a los pulmones. En agua dulce pobre en oxígeno, estos peces desarrollaron bolsas internas que les permitieron sacar la cabeza del agua y obtener oxígeno del aire.

Los océanos contaminados o alterados (de algún evento de nivel de extinción) mataron a los peces de agua salada que no podían obtener oxígeno del aire. Después de que un cuerpo de agua dulce se conectara a un cuerpo de agua salada, un grupo de peces de agua dulce se adaptó nuevamente a los océanos. Al no necesitar los pulmones por más tiempo, el pulmón se adaptó de nuevo a ser una vejiga natatoria, haciendo que sus descendientes sean aún más ágiles y mejor adaptados para la supervivencia.

Pero de vuelta en el agua dulce, algunos peces pulmonados hicieron lo que hizo el mudskipper, excepto por algo que el mudskipper no tenía: pulmones que anteriormente se adaptaban a extraer oxígeno directamente del aire. Es posible que también hayan complementado esto con un método que usan los fangos también: absorción de oxígeno de la piel. Pero incluso si no lo hicieron, todavía tenían pulmones primitivos que evolucionaron mientras sus antepasados ​​se adaptaron a estanques de agua dulce sucios y pobres en oxígeno.

A medida que salían del agua y pasaban más tiempo en el lodo superficial, cada generación sucesiva era una cantidad minúscula diferente. En el camino, una mayor y mayor capacidad de aire habría compensado la necesidad de complementar la ingesta de oxígeno de la piel húmeda. Esto habría permitido que la piel más gruesa se adaptara para pasar tiempo lejos del área húmeda alrededor del lago.

Sus aletas, acostumbradas a saltar en zonas fangosas cerca del estanque, también se habrían adaptado progresivamente con generaciones sucesivas. Criaturas como esta habrían construido nidos cerca de cuerpos de agua para mantener sus huevos húmedos, pero su piel más gruesa y sus piernas más fuertes les habrían permitido pasar cada vez más tiempo lejos del lodo del pantano.

Casi todos los vertebrados que viven en la tierra tienen pulmones, lo que sugiere que solo hay una o unas pocas soluciones muy relacionadas con el problema respiratorio. Realmente dudo que la capacidad de respirar evolucionó después de que los vertebrados llegaron a tierra, por lo que un antepasado probable tendría que ser capaz de respirar aire antes de colonizar la tierra.

Una posible familia de especies que no se ha separado mucho de este antepasado hipotético son los peces pulmonados llamados acertadamente. Estos peces tienen pulmones rudimentarios que evolucionaron desde la vejiga natatoria, que es un órgano presente en los peces óseos modernos. Este es un saco dorsal (que generalmente ocurre en pares) que almacena gas para regular la flotabilidad de los peces. La mayoría de las vejigas natatorias no están conectadas a un sistema proto-respiratorio (la producción de gas ocurre por una reacción química, en lugar de la inhalación del medio ambiente), pero algunas tienen una conexión directa con el canal alimentario y pueden llenarse por la boca. ¡Desarrolla un epitelio que pueda maximizar la transferencia de gases y tendrás pulmones rudimentarios!

Sorprendentemente, los primeros peces tenían pulmones primitivos, probablemente desarrollados para hacer frente a parches de agua pobre en oxígeno. Algunos de ellos, especialmente el pez pulmonado, retuvieron esto. Otros se mudaron a tierra, ya capaces de respirar aire. Pero la tendencia principal en la evolución de los peces era sellar este pulmón y convertirlo en una vejiga natatoria que permitiera a los peces controlar su flotabilidad y permanecer en la profundidad del agua actual sin tener que desperdiciar energía en la natación.

Eso es vertebrados. Otros grupos estaban primero en tierra y tenían menos problemas, siendo pequeños. Los diversos invertebrados se han mantenido pequeños, porque ninguno de ellos tiene pulmones particularmente buenos.

Hay muchas respuestas geniales aquí. Solo me gustaría agregar que los artrópodos invadieron la tierra más de 100 millones de años antes que los vertebrados.

Muchos artrópodos como los arácnidos tienen pulmones de libro que probablemente evolucionaron directamente de las branquias de libro.


Estas son estructuras relativamente simples que facilitan el intercambio de gases en el agua, pero también pueden funcionar en el aire siempre que se mantengan húmedas. Este sería un diseño simple que permitiría a los primeros artrópodos aventurarse brevemente en la tierra para pastar en el musgo, evadir a los depredadores y aparear / poner huevos en un entorno mucho más seguro.

Veo muchas respuestas aquí centradas en vertebrados como el mudskipper, pero realmente los primeros animales que hicieron la transición a la tierra habrían sido los invertebrados. Las primeras formas de vida en llegar a la tierra probablemente serían muy parecidas a los gusanos, que respiran por difusión.

Como se ha mencionado, ya podían respirar aire. Caminar era en realidad lo más difícil de lograr.

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La CLAVE aquí es simplemente una evolución simple. Eso es lo que puede decir cuando ocurren cambios MAYORES (completamente individuales). Al decir eso, quiero decir que el único cambio REAL fue en ese organismo, en lugar de una cadena donde el organismo necesita evolucionar para obtener un recurso para obtener otro para obtener otro, donde los ecosistemas están realmente involucrados.