Hur och varför
De första landväxterna hade inga blad. Under devon utvecklas de som små utskott eller sammanvävning av små grenar. Dessutom utvecklas de första fröna – den största händelsen någonsin för de landlevande växterna.
För djuren kräver ett liv på land en rad nya egenskaper som stöd för kroppen, rörelseförmåga, skydd mot uttorkning och en förmåga att andas luftens syre. De här egenskaperna utvecklas hos de första fyrfota djuren redan under devon, även om de aldrig lever på land.
Ichtyostega, ett stort och kraftigt rovdjur med vassa tänder i käken. Trots sina fyra ben lever djuret troligen större delen av sitt liv i vatten.
Foto: Annica Roos
Blad och frön
Silurtidens första landväxter hade bladlösa, tunna gröna stammar. Men under devon utvecklas de första bladen. Bladens yta fångar upp en större mängd solljus så att växterna kan utnyttja dess energi.
Bladen utvecklas från stammen, antingen som små utskott eller genom att flera små grenar ”sammanvävs” till ett större, tillplattat blad.
Bladets utveckling. Små grenar vävs samman
till ett större blad.
Bild: Annica Roos
Utvecklingen av frön är en av de största händelserna i landväxternas historia. Det sker alltså för mer än 350 miljoner år sedan! Idag är fröväxterna de allra vanligaste landväxterna.
Fröet innebär en ny typ av fortplantning som gör växterna mindre beroende av vatten. Tack vare att hanliga pollenkorn och frön kan spridas med vinden, sprids också växterna över stora avstånd till kontinenternas inre delar.
Frön utvecklas från sporerna i flera steg. Så här tror vi
att det gick till:
- Skilda han- och honsporer utvecklas, hansporerna var mindre än honsporerna. De första växterna som har han- och honsporer är de trädliknande progymnospermerna, som nu är utdöda.
- Honsporerna innesluts i en skyddande kapsel. Kvar blir bara en liten öppning där de vindspridda sporerna kan komma in och befrukta honanlaget.
- Hansporerna utvecklas till pollenkorn som innehåller en mikroskopisk hanplanta. Hanplantan i pollenkornet kan spridas
med vinden och befrukta honsporerna utan hjälp av vatten.
Djur på land
Ryggradsdjurens snabba utveckling på land beror troligen på tillgång till ny föda. Här fanns leddjur som tusenfotingar, insekter och spindlar som de kunde smaska i sig.
De ryggradsdjur som kunde anpassa sig till ett liv på land, kom också undan vattenmiljöernas rovdjur. Det allt torrare klimatet kan också ha minskat antalet sjöar och vattensamlingar, och drivit på anpassningarna till ett liv på land.
Djur som lever på land behöver ha en annorlunda fysik än sina vattenlevande släktingar. Djuret får inte längre hjälp av vattnet att bära upp sin egen vikt. Det kräver flera förändringar i skelettet:
- Kotor i ryggraden som hålls samman starkare.
- Ben som lyfter upp ryggraden från marken i stället för bröst- och bukfenor.
- Höfter och skuldror som klarar att bära upp kroppens vikt.
- Ett rörligt huvud.
Alla de här förändringarna har devontidens fyrfotingar genomgått. Det skiljer dem från deras förfäder kvastfeningarna och koanfiskarna.
Förändringarna i fenornas skelett kan man se redan hos kvastfeningar och lungfiskar. Men först hos de tidiga groddjuren utvecklas fenorna till riktiga ben.
För att hindra uttorkning när djuren andas luft, behövs slemhinnor i luftvägarna. Det behövs också tårkanaler för att fukta inandningsluften och förhindra att ögonen torkar ut. Dessa egenskaper utvecklas tidigt och finns redan hos kvastfeningar, trots att de ständigt levde i vatten.
Ska man leva på land fungerar inte gälar. En utveckling av luftandning var nödvändig, och lungor utvecklas redan hos vissa fiskar som fortsätter leva i vatten. Till exempel har koanfisken Eusthenopteron både lungor och gälar.
Hos groddjuren är gälarna helt ersatta av lungor, utom i yngelstadiet då de fortfarande finns kvar.
Inre näsöppningar och ögonens placering på kraniets ovansida är två andra anpassningar som underlättar ett liv i vattenytan eller på land. Också de egenskaperna finns redan hos koanfiskarna, men inte hos kvastfeningar.
Koanfisken Panderichthys hade ögonen placerade på kraniets ovansida. Det är en fördel om man lever nära vattenytan.
Foto: Tyler Rhodes
Så småningom utvecklas också en tjockare hud hos de landlevande djuren, som skydd mot uttorkning.
Fossil och evolution
Det här är en del av utställningen Fossil och evolution, som visas på Naturhistoriska riksmuseet i Stockholm.
