Kada razmišljate o ljudskoj evoluciji, postoji velika šansa da zamišljate kako šimpanze istražuju drevne šume ili rani ljudi koji mažu vunaste mamute na zidovima pećina. Ali mi ljudi, zajedno sa medvedima, gušterima, kolibrima i tiranosaurusom reksom, zapravo smo ribe sa režnjevima.
Možda zvuči bizarno, ali dokazi su u našim genima, anatomiji i fosilima. Pripadamo grupi životinja koje se nazivaju sarkopterigiji koji žive na kopnu, ali ogromne količine evolucionih promena zamaglile su naš izgled.
O ribama razmišljamo kao o stručnim plivačima, ali u stvari su razvile sposobnost da „hodaju“ najmanje pet puta. Neke vrste se vuku napred koristeći dobro razvijena prednja peraja, dok druge „šetaju“ po dnu okeana.
Naš sarkopterigijski predak je evoluirao pluća i druge mehanizme za disanje vazduha, koštane udove i jači kičmeni stub pre nego što je krenuo na kopno. Ove adaptacije su bile korisne ne samo u vodenim sredinama, već su omogućile našim precima da istražuju kopno — bile su „predadaptacije“ za život na kopnu.
Prelazak vode na kopno bio je jedan od najznačajnijih događaja u evoluciji kičmenjaka. Možda je počelo kao način da se pobegne od predatora, ali pejzaž koji su naši preci otkrili već je bio bogat biljkama kao što su mahovine, konjski repovi i paprati, kao i člankonošci (stonoge) koji su kolonizirali zemlju milionima godina ranije.
Samostalno hodanje evoluiralo je nekoliko puta kod riba, što ga čini primerom evolucione konvergencije (slične osobine koje se razvijaju nezavisno, poput krila kod slepih miševa i ptica). Ipak, evolucija hodanja u ribi je retka. Postoji više od 30.000 vrsta riba kakve danas poznajemo (ne u evolucionom smislu), od kojih samo šačica može da „hoda“.
Sarcopterigians se razlikuju od drugih vrsta riba na nekoliko važnih načina. Na primer, naše peraje (udovi) imaju koštane oslonce i mišićne režnjeve koji nam omogućavaju da se krećemo po kopnu.
Smatra se da je ova adaptacija bila ključna za evoluciju tetrapoda (vodozemci, sisari, gmizavci i ptice) tokom našeg prelaska sa vode na kopno u periodu kasnog devona, pre nekih 375 miliona godina. Mnogi geni uključeni u formiranje udova i prstiju kod tetrapoda takođe se nalaze u sarkopterigijama vezanim za vodu poput plućnjaka, što ukazuje da su ove osobine evoluirale u našem drevnom zajedničkom pretku.
Ne znamo koja je vrsta bio ovaj predak, ali je verovatno ličio na celakantu, koji ima bogate fosilne podatke i koji je „živi fosil“ koji danas naseljava Zapadni Indijski okean i Indoneziju.
Sarcopterigijske ribe koje hodaju su ili izumrle, kao Tiktaalik, ili su toliko visoko evoluirane da ih više ne prepoznajemo kao ribe (tetrapodi).
Jedan primer žive ribe koja hoda je muljavica (iz porodice Okudercidae). Ove ribe žive u mangrovskim močvarama i plimu i oseku i koriste svoja prsna peraja za hodanje po kopnu. Ove peraje im pomažu da pobegnu od vodenih grabežljivaca, traže hranu (troše organski materijal u blatu), pa čak i da međusobno komuniciraju na kopnu pronalazeći parove.
Drugi primer je šetajući som (Clarias batrachus), koji koristi svoja prsna peraja da putuje kopnom, pomažući mu da pobegne iz jezerca koji se suše i pronađe nova staništa.
Mali klizalj (Leucoraja erinacea) je hrskavična riba srodna ražama i ajkulama (za razliku od koštanih riba, uključujući sarkopterijane). To je još jedna riba koja „hoda“ pod vodom na perajima poput nogu, oponašajući pokrete životinja na kopnu.
Mala klizaljka je od velikog interesa za naučnike koji istražuju evoluciju kretanja jer je evoluirala hodanje zasnovano na perajama nezavisno od sarkopterigijana. Međutim, do sada je bilo teško proučavati genetiku koja stoji iza hodanja malog skejta zbog nedostatka kvalitetnih podataka.
To se nedavno promenilo kada su istraživači iz Seula i Njujorka koristili najsavremeniju tehnologiju da konstruišu visokokvalitetni sklop genoma malog skejta. Naučnici su otkrili da koristi samo deset mišića za hodanje bazirano na perajima, dok tetrapodi obično koriste 50 mišića da pokreću svoje udove.
Veliko pitanje o evoluciji kičmenjaka je: koji su geni važni za razvoj mišića koji omogućavaju hodanje? Da bi saznao, tim je pogledao koji su geni aktivni u nervima koji kontrolišu mišiće udova (motoričke nerve) kod miša, piletine i malog klizaljka.
Otkrili su slične obrasce ekspresije gena u motornim nervima koji pomažu u funkcionisanju ovih mišića. Dakle, riba koja hoda možda je išla na nekoliko različitih evolucionih puteva, ali ova nedavna studija sugeriše zajednički genetski mehanizam.
Do kraja trijaskog perioda pre otprilike 201 milion godina, i dinosaurusi i sisari su razvili odlične sposobnosti trčanja. Ljudi su poboljšali ove lokomotorne moći, razvijajući brojne adaptacije koje nas čine jednom od najefikasnijih i najsposobnijih vrsta za trčanje na planeti.
Ove adaptacije uključuju Ahilovu tetivu poput opruge koja pomaže u skladištenju energije, dug korak i uravnoteženo težište i znojenje da se ohladi. Ove adaptacije nam omogućavaju da trčimo na velike udaljenosti sa velikom izdržljivošću, iako malim brzinama.
Naši preci su koristili trčanje za lov, za bekstvo od predatora i za traženje hrane. Ona je oblikovala našu anatomiju, fiziologiju i kulturu. I mnoge studije pokazuju da su hodanje i trčanje presudni za naše blagostanje i fizičko zdravlje.
Prošao je dug put od nastanka hodanja naših riba sličnih predaka koji su prvi kolonizirali zemlju. Ali hodanje i trčanje ostaju centralni deo naših života i našeg evolucionog uspeha.
