Künstlerische Darstellung von E. watsoni. (Katrina Kenny) Die viergliedrigen Tiere der Welt haben mehrere Gemeinsamkeiten. Stacheln. Bilaterale Symmetrie. Und die meisten von uns haben (oder, im Fall von Vögeln, hatte ) fünf Ziffern am Ende jedes unserer vier Gliedmaßen.
Wann und wie diese Ziffern bei Tieren entstanden, ist ein Rätsel. Paläontologen haben gerade den frühesten Beweis für dieses anatomische Merkmal in der Flosse eines Fisches gefunden, der vor 380 Millionen Jahren lebte.
Die rudimentären Fingerknochen sehen vielleicht nicht nach viel aus, markieren aber einen der wichtigsten Übergänge in der Evolution der Wirbeltiere.
„Wir haben einen großen Durchbruch bei der Entstehung der Hand bei allen Wirbeltieren erzielt“, sagte der Paläontologe John Long von der Flinders University in Australien gegenüber Energyeffic.
„Dies ist das erste Mal, dass wir bei einem bekannten Fisch eindeutig in einer Flosse eingeschlossene Finger mit Flossenstrahlen entdeckt haben.“ „Die beweglichen Finger in der Flosse ähneln den Fingerknochen, die man in den Händen der meisten Tiere findet.“ sagte er in einer Erklärung .
Der Übergang vom Wasserfisch zum viergliedrigen Lebewesen (Tetrapode) ist einer der wichtigsten in der Evolutionsgeschichte, dennoch gibt es erhebliche Wissenslücken. Eine dieser Lücken war der Punkt, an dem Fische aus der Tiefe auftauchten und in flacheren Gewässern nach Nahrung suchten – was als Zwischenschritt vor dem Kriechen an Land angesehen wird.
Um diesen Übergang zu vollenden, hätten die Tiere etwas sehr Wichtiges zum Krabbeln benötigt – nämlich Hände und Füße, Finger und alles.
Hier befindet sich ein Exemplar eines antiken Lappenflosserfisch angerufen Elpistostege watsoni kommt ins Bild. Es handelt sich um eine Art tetrapodenähnlicher Fisch, der zu einer Ordnung namens gehört Elpistostegalia , auf der Ahnenlinie, die zu den Tetrapoden führt; Unser Verständnis der Entstehung der Tetrapoden hängt weitgehend von dem ab, was wir über diese Ordnung wissen.
(Cloutier et al., Nature, 2020)
Der Fossilienbestand des Elpistostegaliums ist jedoch ziemlich dürftig, da die Anatomie des Brustflossenskeletts unvollständig ist. Bis 2010 ein fast vollständiges Fossil von 1,57 Metern (5,15 Fuß) versteinerte E. Watson Das Skelett wurde in der Escuminac-Formation von Miguasha in Quebec, Kanada, gefunden.
Long und sein Kollege, der Paläontologe Richard Cloutier von der Universite du Quebec a Rimouski in Kanada, haben die versteinerten Knochen sorgfältig untersucht, um herauszufinden, was sie uns über dieses mysteriöse Tier verraten können. Dieses Papier ist das erste einer Reihe und beschreibt, wie das Paar und sein Team mithilfe von CT-Scans die Skelettanatomie der Flosse entdeckten.
„Wir haben uns auf die Entdeckung von Fingerknochen in der Flosse konzentriert, da dies eine wirklich spektakuläre Entdeckung war – der erste definitive (nicht umstrittene) Fall eines Fisches mit Fingerknochen“, sagte Long gegenüber Energyeffic.
„Einmal hatten wir unser Flossenskelett verglichen Elpistostege Anhand der Arm- und Handskelette von Landtieren wurde deutlich, dass die Reihen der kleinen Fingerknochen im evolutionären Sinne mit denen der Fingerknochen in den Händen von Landtieren (wie uns) identisch waren.
Vergleich der frühen Anatomie der Gliedmaßen von Tetrapoden. (Richard Cloutier und John Long)
Die Knochen sind keine echten Finger, da sie wie ein Fausthandschuh in der Flosse stecken und sich nicht frei bewegen können. An der Flosse ist noch der äußere, mit Flossenstrahlknochen bedeckte Rand, der Lepidotrichia genannt wird, erhalten; Die Finger könnten sich sonst nicht frei bewegen E. Watson habe diese verloren.
Es bestätigt jedoch, dass das Tier ein Zwischenprodukt zwischen Fisch und Tetrapoden ist. Obwohl einige gedacht haben, dass es sich um Finger und Handwurzeln handeln könnte einzigartig bei Tetrapoden , wir hatten Hinweise auf etwas anderes; Beispielsweise wurde die tetrapodenartige Anordnung von Oberarm-, Speichen- und Elleknochen bei Lappenflossenfischen entdeckt schon im Jahr 1892 .
„Der Ursprung der Finger hängt mit der Entwicklung der Fähigkeit des Fisches zusammen, sein Gewicht im seichten Wasser oder bei kurzen Ausflügen an Land zu tragen.“ „Die erhöhte Anzahl kleiner Knochen in der Flosse ermöglicht mehr Flexibilität, um das Gewicht über die Flosse zu verteilen“, Cloutier erklärte .
„Die anderen Merkmale, die die Studie enthüllte, betreffen die Struktur des Oberarmknochens oder Humerus, der auch Merkmale aufweist, die mit frühen Amphibien gemeinsam sind.“ Elpistostege ist nicht unbedingt unser Vorfahre, aber es kommt einem echten „Übergangsfossil“, einem Zwischenprodukt zwischen Fischen und Tetrapoden, am nächsten.“
Der nächste Teil der Arbeit des Teams zur Beschreibung des Fossils wird sich auf den Kopf und Teile des Schädels konzentrieren und Vergleiche mit frühen Tetrapoden anstellen, um diese evolutionären Zusammenhänge weiter zu verfolgen.
„Es ist in der Tat ein wirklich erstaunliches Exemplar“, sagte Long.
Die Forschung wurde veröffentlicht in Natur .