วิวัฒนาการของปลา

"ในช่วงเวลาอันยาวนานของประวัติศาสตร์โลก เรามีช่วงน้ำขึ้นน้ำลงที่เล็ก แต่ในไซลูเรียนตอนปลายและดีโวเนียนตอนต้น ดูเหมือนว่าจะมีขนาดใหญ่ในบางส่วนของโลก ผลลัพธ์เหล่านี้ดูแข็งแกร่งมาก เพราะแม้ว่าเราจะเปลี่ยนแปลง ตัวแปรแบบจำลอง เช่น ความลึกของมหาสมุทร เราก็ได้รูปแบบเดียวกัน" Per Ahlberg ศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาสิ่งมีชีวิตเชิงวิวัฒนาการแห่งมหาวิทยาลัย Uppsala กล่าว ระหว่าง 420 ถึง 380 ล้านปีก่อน (แม่) -- นั่นคือในช่วงสิ้นสุดของยุคทางธรณีวิทยายุคหนึ่ง ไซลูเรียน และเริ่มต้นยุคถัดไป ยุคดีโวเนียน -- โลกเป็นโลกที่แตกต่างจากปัจจุบันอย่างสิ้นเชิง แทนที่จะเป็นทวีปที่รู้จักกันดีในปัจจุบัน กลับมีผืนแผ่นดินอื่นกระจุกอยู่ในซีกโลกใต้ ทวีปขนาดใหญ่ของ Gondwana ทอดยาวไปทั่วขั้วโลกใต้ ทางเหนือของมันคือทวีปใหญ่อีกแห่งหนึ่งที่รู้จักกันในนามลอรุสเซีย และระหว่างสองทวีปนี้ก็มีทวีปเล็กๆ อยู่ไม่กี่แห่ง ความแตกต่างที่สำคัญอื่น ๆ เมื่อเทียบกับตอนนี้คือวันของโลกกินเวลาเพียง 21 ชั่วโมง เนื่องจากโลกของเราหมุนรอบตัวเองเร็วกว่า และดวงจันทร์ดูใหญ่กว่ามากเนื่องจากวงโคจรอยู่ใกล้โลกมากกว่า ชีวิตบนบกเริ่มก่อร่างสร้างตัวขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป แต่สัตว์มีกระดูกสันหลังที่ประกอบด้วยปลาหลากหลายชนิดเท่านั้น ยังคงพบได้เฉพาะในมหาสมุทรเท่านั้น จากนั้นในช่วงยุคดีโวเนียน ปลาหลากหลายชนิดก็เกิดขึ้น กลุ่มหนึ่งที่จะโผล่ออกมาคือปลากระดูกแข็ง ซึ่งมีมากกว่าร้อยละ 95 ของปลาทั้งหมดในปัจจุบัน แต่ก็เป็นบรรพบุรุษของสัตว์มีกระดูกสันหลังบนบกด้วย ปลา กระดูกแข็งที่เก่าแก่ที่สุดคือสัตว์กลุ่มแรกที่มีวิวัฒนาการของปอด อะไรเป็นจุดเริ่มต้นของวิวัฒนาการของปลากระดูกแข็ง และการที่ปลาบางตัวเริ่มปรับตัวเข้ากับชีวิตบนบกได้อย่างไรนั้นยังไม่ได้รับการชี้แจง ทฤษฎีหนึ่งคือเหตุการณ์นี้เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำขึ้นน้ำลง ซึ่งในบางช่วงเวลา ปลาจะถูกแยกออกไปในแอ่งน้ำอันเป็นผลมาจากกระแสน้ำที่มากเป็นพิเศษ ที่อยู่อาศัยที่ท้าทายนี้อาจขับเคลื่อนวิวัฒนาการของปอด และต่อมาก็เปลี่ยนครีบเป็นขาหน้าและขาหลัง เพื่อทดสอบทฤษฎีน้ำขึ้นน้ำลงนี้ นักวิจัยจาก Uppsala University ร่วมกับเพื่อนร่วมงานจากมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ดและ (ในเวลส์) Bangor ได้ใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่สร้างขึ้นของระบบน้ำขึ้นน้ำลงเป็นครั้งแรกเพื่อจำลองรายละเอียดกระแสน้ำใน ไซลูเรียนตอนปลายและดีโวเนียนตอนต้น ข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งของทวีป ระยะทางของดวงจันทร์ ระยะเวลาของวันโลก แรงโน้มถ่วงของโลก และคุณสมบัติทางกายภาพของน้ำทะเลถูกป้อนเข้าสู่แบบจำลอง การจำลองเหล่านี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าช่วงเวลานั้นเหมือนกับยุคปัจจุบัน คือช่วงที่มีกระแสน้ำขนาดใหญ่เกิดขึ้นในบางแห่ง ทวีปเล็ก ๆ ทางตอนใต้ของจีนบนเส้นศูนย์สูตรแสดงให้เห็นความแตกต่างของระดับน้ำทะเลมากกว่าสี่เมตรระหว่างน้ำขึ้นและน้ำลง ก่อนหน้านี้การมีอยู่ของกระแสน้ำในเวลานั้นได้รับการยืนยันผ่านการศึกษาชั้นธรณีวิทยา แต่การกำหนดขอบเขตของความแตกต่างระหว่างน้ำลงและน้ำสูงนั้นไม่สามารถทำได้ ข่าวนี้น่าสนใจสำหรับนักวิจัย เนื่องจากการค้นพบซากดึกดำบรรพ์บ่งชี้ว่า ปลากระดูกแข็งมีต้นกำเนิดมาจากแถบจีนตอนใต้โดยเฉพาะ "ผลลัพธ์ของเราเปิดประตูสู่การวิเคราะห์น้ำขึ้นน้ำลงของตอนสำคัญๆ ในอดีตของโลกอย่างละเอียดยิ่งขึ้น วิธีการนี้สามารถใช้เพื่อสำรวจบทบาทที่เป็นไปได้ของกระแสน้ำในกระบวนการวิวัฒนาการอื่นๆ ของการพัฒนาสัตว์มีกระดูกสันหลัง และบางทีในทางกลับกัน ไม่ว่าจะเป็นกระแสน้ำด้วย อิทธิพลของพวกมันต่อการเปลี่ยนแปลงของมหาสมุทรมีส่วนในการสูญพันธุ์ทางทะเลครั้งใหญ่ที่เกิดขึ้นครั้งแล้วครั้งเล่าในประวัติศาสตร์โลก" Ahlberg กล่าว