Życie ziemskie rozpełzło się po planecie, gdzie tylko mogło, zajmując nawet bardzo niesprzyjające środowiska. Dominowała tu potrzeba znalezienia pokarmu i miejsca do życia. Zastanawia mnie, czy dla niektórych zwierząt lądowych zaczęło brakować miejsca albo pokarmu? A może odkryły, że woda oferuje pokarm łatwiejszy do zdobycia, a konkurencja jest tam mniejsza?
Dla zwierząt, które przez miliony lat dobrze przystosowały się do życia na lądzie powrót do wody był „drogą usiana cierniami”. Trzeba było od nowa opanować sposób szybkiego poruszania się dla zdobycia pokarmu lub ucieczki przed drapieżnikiem, dopracowania sposobu porozumiewania się, a nawet innego sposobu „widzenia” w wodzie niż tylko oczami czy pokonania wielkiego ciśnienia i całkowitej ciemności podczas nurkowania w oceanicznej głębi po pokarm.
Najłatwiej zrozumieć ptaki, które środowisko wodne wykorzystują tylko w ograniczonym stopniu. Zimorodki, pluszcze, kormorany czy czaple oraz liczne ptaki morskie uznały wodę jako doskonałą spiżarnię. Większość z nich świetnie nurkuje, ale gniazdują jednak na suchej ziemi, w ziemnych norkach lub na drzewach. Nadal pozostały jednak świetnymi lotnikami. Żurawie gniazdowanie oraz nocny odpoczynek odbywają na lekko podtopionym terenie, gdzie woda stanowi ochronę przed lądowymi drapieżnikami.
Wyjątkowe miejsce wśród nurkujących ptaków zajmują nielotne, ale doskonale pływające pingwiny. Ich najlepsze wśród ptaków przystosowanie do środowiska wodnego wynika z gruntownego przeobrażenia kończyn. Zmieniając funkcję swoich wąskich przednich kończyn ze skrzydeł na płetwy napędowe stały się nielotami. Również nogi z palcami spiętymi błoną służą w wodzie jako płetwy. Nogi pingwinów zachowały jednak budowę umożliwiającą przemieszczanie się również na lądzie. Przesunięte mocno do tyłu mocne nogi sprawiają, że pingwiny poruszają się w nietypowej dla ptaków pozycji wyprostowanej. Pingwiny antarktyczne, stojąc w takiej pozycji, wysiadują jaja na lodzie przez wiele tygodni, a nawet miesięcy. Jest to cena, którą ptaki te płacą za najdalej posunięte zmiany ewolucyjne pozwalające na wyjątkowo skuteczne korzystanie z zasobów środowiska wodnego.
Opisane wyżej przystosowania mają charakter połowiczny, co czyni je zwierzętami półwodnymi, lądowo-wodnymi lub wodno-lądowymi. Taki sposób na życie wybrały również nieliczne ssaki – bobry, wydry, piżmaki, karczowniki. Istnieje jednak duża grupa ssaków, które przed kilkudziesięcioma milionami lat do wody wróciły na stałe i doskonale pływają. Walenie (wieloryby, delfiny, morświny) oraz manaty posługują się napędem ogonowym, natomiast morsy, foki i uchatki używają kończyn przekształconych w płetwy.
Szczególe miejsce zajmują walenie, wśród których te największe określane są potocznie jako wieloryby. Historia tej nazwy sięga czasów, kiedy uznawano je jako wielkie, wręcz gigantyczne ryby (wielkie ryby – wielkoryby? – wieloryby). Wybór waleni na życie w oceanach okazał się niezwykle trafny, ponieważ uzyskały dostęp do nieprzebranych (jeszcze do niedawna) zasobów pokarmowych – ryb i głowonogów (np. dla wyposażonych w zęby delfinów) oraz planktonu i skorupiaków dla fiszbinowców (przykład płetwali).
Ssakom, które na stałe wróciły do wody, duża siła wyporności w tym środowisku sprzyjała osiąganiu wielkich rozmiarów i ogromnej masy, zatem niektóre z nich stały się olbrzymami. Tu na wyróżnienie zasługuje płetwal błękitny, największe zwierzę jakie kiedykolwiek żyło, i nadal żyje na Ziemi. Długość jego ciała osiąga 30 metrów, a masa blisko 200 ton. Dla porównania, masa słonia osiąga zaledwie około 6 ton. Noworodek płetwala błękitnego ma około 15 metrów, waży około 2 ton i wypija dziennie blisko 200 litrów mleka. Ale co to za mleko; ma 50% tłuszczu! A przy tym największe ziemskie zwierzę żywi się „milimetrowym” lub nawet „mikrometrowym” planktonem i „centymetrowym” krylem. Ale codziennie zjadana przez jednego osobnika porcja tej drobnicy sięga kilkunastu ton. Poród u tych ssaków i karmienie noworodków odbywa się w wodzie.
Ale żeby przejść na stałe życie w morzach i oceanach, trzeba było dostosować sposób poruszania się środowisku wodnym. U waleni nastąpiła przemiana kończyn przednich w płetwy piersiowe oraz całkowity zanik kończyn tylnych. Potężny napęd uzyskały w postaci płetwy ogonowej. Zachowując kręgosłup wymodelowany na lądzie, odmiennie niż ryby, walenie uzyskują napęd poruszając do góry i do dołu ustawioną poziomo płetwą ogonową.
Kolejnym problemem było zapewnienie oddychania powietrzem atmosferycznym na dużych głębokościach w wodach oceanicznych. Po zaczerpnięciu powietrza walenie nie przechowują go w płucach, lecz gromadzą we krwi i rozprowadzają do mięśni. Konieczność orientacji w środowisku wodnym, często w pozbawionych światła głębinach oceanicznych, zmusiła walenie do wytworzenia zmysłu echolokacji. Fale akustyczne wykorzystywane są także do porozumiewania się w ramach dobrze rozwiniętego życia grup rodzinnych.
Walenie mają swoich dalekich kuzynów, którzy pozostali na lądzie; są to hipopotamy. Zwierzęta te wykazują jednak duże upodobanie do środowiska wodnego, i prowadzą wodno-ziemny tryb życia. Przy ich dużej masie i gabarycie to wyporność wodna pozwala im na wygodny odpoczynek oraz dużo łatwiejsze przemieszczanie się niż chodzenie po lądzie. Ale po pokarm roślinny wychodzą jednak na suchy ląd. Wśród innych wodnych gigantów na uwagę zasługuje relikt z epoki dinozaurów – krokodyl różańcowy; ma długość do 6 metrów i masę do 1 tony. Dłuższym gadem jest jednak pyton siatkowany – osiąga 10 metrów, ale waży tylko do 100 kilogramów.
Przejdźmy od stworzeń wielkich do małych owadów, których liczne gatunki potrafiły przystosować się w większym lub mniejszym stopniu do życia w wodzie. Niektóre w środowisku wodnym żyją tylko na etapie larwalnym, np. drapieżne ważki, które po przeobrażeniu do postaci dorosłej (imago) stają się bardzo szybkimi i zwinnymi drapieżnikami w środowisku powietrznym. Inne owady prowadzą podwodny tryb życia zarówno na etapie larwalnym, jak i postaci dorosłej. Należy tu również drapieżny chrząszcz pływak żółtobrzeżek, którego napędem w wodzie są jego tylne nogi.
W celu znalezienia nowego siedliska wodnego potrafi również wzbić się w powietrze. Na uwagę zasługuje bardzo złożony cykl życiowy pływaka żółtobrzeżka. Samica składa jaja w tkankach roślin wodnych, a po wykluciu larwy żyją wprawdzie w wodzie, ale na etap poczwarki zagrzebują się w ziemi.
Pomimo zdecydowanie podwodnego trybu życia, larwy i imago tych chrząszczy oddychają powietrzem atmosferycznym. Chrząszcze dorosłe wypływają na powierzchnię wody, żeby zmagazynować powietrze pod pokrywami skrzydeł. Larwy czerpią je wystawianym nad wodę syfonem oddechowym na końcu odwłoka. Uzbrojone w potężne żuwaczki larwy są bardzo żarłoczne i jadowite. Po sparaliżowaniu ofiar, którymi są małe zwierzęta wodne, wpuszczają do ich ciał enzymy trawienne, po czym wysysają z nich nadtrawione wnętrzności.
W wodach stojących i wolno płynących spotykamy drapieżne pluskwiaki, np. pluskolce czy nartniki. Wodne czy też półwodne pluskwiaki przystosowały się wtórnie do życia i polowania na owady na powierzchni wody. Pluskolce pływają całkowicie zanurzone w wodzie w charakterystycznej pozycji grzbietem do dołu:
Nartniki, polując na spadające do wody ofiary, poruszają się po jej powierzchni ruchem ślizgowym:
Wśród niewielkich zwierząt nie tylko owady potrafiły wrócić do środowiska wodnego; dokonały tego również pająki. Niektóre, jak np. korsarz piratnik, z łatwością poruszają się po powierzchni wody, a także potrafią w niej zanurkować. Polują na owady, które wpadną do wody; są również tępicielami larw komarów.
Dużym zaskoczeniem, bo na przekór innym pająkom, jest całkowicie podwodny tryb życia innego pająka – topika. Wykorzystując roślinność wodną buduje na niej owalny oprzęd i transportuje do niego powietrze pobierane znad wody przy pomocy skrzyżowanych tylnych odnóży. W ten sposób powstają pomieszczenia mieszkalne, rozrodcze samców czy lęgowe samic. Topik oddycha płucotchawkami umieszczonymi na odwłoku, gdzie między włoskami przetrzymuje powietrze. Swoje ofiary – małe wodne bezkręgowce i ich larwy łowi w budowane z pajęczych nici podwodne sieci. Przy topiku pytanie, dlaczego zwierzęta pierwotnie typowo lądowe wybrały do swojego życia wodę, jest szczególnie aktualne.
Duża grupa wcześniej lądowych gatunków, które w różnym stopniu wtórnie zasiedliły środowisko wodne jest dowodem, jak bardzo naturalnym środowiskiem dla ziemskiego życia jest nadal miejsce, w którym życie na naszej planecie się rodziło. Dlatego też tysiące innych ziemskich gatunków nigdy środowiska wodnego nie opuściły.