Storming the Beaches: Early Land Vertebrates

Durante o período geológico do Devoniano, cerca de 375 milhões de anos atrás, um grupo de vertebrados saiu da água e foi para a terra. Esse evento - o cruzamento da fronteira entre o mar e o solo sólido - significava que os vertebrados haviam finalmente "inventado" soluções, ainda que primitivas, para os quatro problemas básicos de se viver em terra. Para que um vertebrado aquático sobreviva em terra, o animal:

•      Deve ser capaz de suportar os efeitos da gravidade
•      Deve ser capaz de respirar ar
•      Deve minimizar a perda de água (dessecação)
•      Deve ajustar seus sentidos para que eles sejam adequados para o ar em vez de água

Como os tetrápodes fizeram a difícil transição para a vida em terra

 Physical changes

Os efeitos da gravidade colocam demandas significativas na estrutura do esqueleto de um vertebrado terrestre. A espinha dorsal deve ser capaz de suportar os órgãos internos do animal e efetivamente distribuir o peso para baixo nos membros, que por sua vez transmitem o peso do animal ao solo. As modificações esqueléticas necessárias para isso incluíam um aumento na força de cada vértebra (permitindo a manutenção de peso adicional), a adição de nervuras (que distribuía ainda mais o peso e fornecia suporte estrutural) e o desenvolvimento de vértebras interligadas (permitindo a coluna para manter a postura e a primavera necessárias). Outra modificação importante foi a separação da cintura peitoral e do crânio (em peixes, esses ossos estão conectados), o que permitiu que os vertebrados terrestres absorvessem o choque ocorrido durante o movimento.

Respiração (Breathing)

Acredita-se que os vertebrados terrestres iniciais tenham surgido de uma linhagem de peixes que possuía pulmões. Se isso for verdade, significa que a capacidade de respirar ar se desenvolveu ao mesmo tempo que os vertebrados terrestres estavam fazendo suas primeiras incursões em solo seco. O problema maior dessas criaturas era como eliminar o excesso de dióxido de carbono produzido durante a respiração. Esse desafio - possivelmente em uma extensão ainda maior do que descobrir como adquirir oxigênio - moldou os sistemas de respiração dos primeiros vertebrados terrestres.

Water Loss

Lidar com a perda de água (também conhecida como dessecação) apresentou vertebrados terrestres precoces com desafios também. A perda de água através da pele pode ser minimizada de várias maneiras: desenvolvendo a pele estanque, secretando uma substância impermeável cerosa através de glândulas na pele, ou habitando habitats terrestres úmidos. Os vertebrados terrestres iniciais usaram todas essas soluções. Muitas dessas criaturas também depositaram seus ovos na água para evitar que os ovos perdessem umidade.

Adjustment of Sensory Organs

O último grande desafio de se adaptar à vida na terra foi o ajuste de órgãos sensoriais que foram feitos para a vida subaquática. Modificações na anatomia do olho e do ouvido eram necessárias para compensar as diferenças na transmissão de luz e som. Além disso, alguns sentidos foram simplesmente perdidos quando os vertebrados se moveram para a terra, como o sistema da linha lateral. Na água, esse sistema permite que os animais sintam vibrações, tornando-os conscientes das criaturas próximas; no ar, no entanto, esse sistema tem pouco valor.