Mitkä ovat matelijoiden mukautumiset elämään maalla?

Matelijat erosivat vedessä asuvista esi-isistään ja kiipesivät maalle paleozoisen aikakauden aikana, yli 280 miljoonaa vuotta sitten. Kun tuo aikakausi väistyi Mesozoicille, planeettojen massasammun jälkeen matelijat selviytyivät ja jatkoivat kehitystään. He hallitsivat maata 248--213 miljoonaa vuotta sitten ja elävät nykyään nykypäivän käärmeinä, kilpikonnina, liskona, krokotiileina ja jopa linnuina.

Matelijan iho sisältää keratiinia, vedenkestävää ainetta, joka ylläpitää kosteutta. Matelijoilla on myös vaa'at, jotka pitävät kosteutta ja auttavat välttämään ihovaurioita, vaikka vaa'at ovat joskus liian pieniä näkyäkseen. Tämä ominaisuus näkyy eniten kilpikonnissa, joiden asteikot sulautuvat muodostaen kuoren, kun taas linnun vaaka näkyy sen jaloissa ja höyheninä.

Maalla eläminen tarkoittaa rajoitettua juomaveden saatavuutta, joten matelijoiden munuaiset ovat sopeutuneet. Ne säästävät vettä tuottamalla vähemmän virtsaa väkevämmässä muodossa.

Pehmeäkuoristen munien muniminen on turvallista vedessä, mutta maalla asuvat olennot vaativat erilaista lisääntymisstrategiaa. Tutkijoiden mielestä matelijat kehittivät kovan kuoren muniensa ympärille ja miksi jotkut eivät enää munia munia lainkaan. Monissa käärmeissä munat kuoriutuvat sisäisesti, ja vauvat syntyvät elävänä.

Keuhkojen mukauttaminen kidusten sijasta oli merkittävä askel matelijoiden maahanmuutossa. Vaikka kaikilla sammakkoeläimillä on kidut jossain kehitysvaiheessa joko tilapäisesti toukkavaiheessa tai pysyvästi aikuisiän aikana, matelijat syntyvät täysin kehittyneillä keuhkoilla.

Maalla oleville kylmäverisille olennoille selviytyminen vaatii muutakin kuin vain fyysisiä muutoksia. Koska matelijan lämpötila riippuu sen ympäristöstä, se kuumenee kivillä lämmittämään verta metsästykseen. Matelijat eivät saa riittävästi verenkiertoa ilman paistettavaa paikkaa, kuten kuka tahansa, joka pitää matelijoita lemmikkinä, voi tarkistaa. Vankeudessa pidetyillä matelijoilla on oltava pääsy lämpeneviin valoihin ja lämpöä absorboiviin pintoihin, jotta ne voivat korvata luonnollisen paistoilman.

Kaikilla matelijoilla ei ole nyt jalkoja, mutta he kaikki tarvitsivat niitä tullakseen maalla asuviksi olentoiksi. Tämä oli aikoinaan keskustelunaihe käärmeiden jalkatuen luonteen vuoksi. Vaikka tiedemiehet tiesivät, että käärmeillä oli kerran jalat, he eivät pystyneet selvittämään, menettivätkö he raajat ennen maahanmuuttoa vai sen jälkeen. Pennin osavaltion tutkijat ratkaisivat tämän ongelman vuonna 2004 vertaamalla DNA: ta käärmeiden ja heidän lähimpien geneettisten sukulaistensa välillä. He totesivat, että käärmeet menettivät jalkansa lähdettyään vedestä, mahdollisesti heidän mahdollistamiseksi kaivantotottumukset, mutta käärmeet, kuten kaikki matelijat, tarvitsivat aluksi jalat muuttamaan maahan elinympäristöjä.