Ein altes Elpistostege-Fischfossil, das in Miguasha, Kanada, gefunden wurde, hat neue Erkenntnisse darüber enthüllt, wie sich die menschliche Hand aus Fischflossen entwickelte.
Ein internationales Team von Paläontologen der Flinders University in Australien und der Universite du Quebec a Rimouski in Kanada hat herausgefunden, dass das Fischexemplar die fehlende evolutionäre Verbindung beim Übergang vom Fisch zum Tetrapoden hervorgebracht hat, als die Fische begannen, in Lebensräumen wie flachem Wasser und an Land herumzustöbern die spätdevonische Zeit vor Millionen von Jahren.
Dieser vollständige 1.57 Meter lange Fisch zeigt zum ersten Mal bei einem elpistostegalen Fisch das vollständige Armskelett (Brustflosse). Mithilfe von Hochenergie-CT-Scans zeigte das Skelett der Brustflosse das Vorhandensein eines Oberarmknochens (Arm), einer Speiche und einer Elle (Unterarm), Reihen von Handwurzeln (Handgelenk) und Phalangen, die in Ziffern (Finger) angeordnet sind.
Laut John Long, Strategischer Professor für Paläontologie an der Flinders University, enthüllt die Entdeckung eines vollständigen Exemplars eines tetrapodenartigen Fisches namens Elpistostege außergewöhnliche neue Informationen über die Entwicklung der Wirbeltierhand.
„Dies ist das erste Mal, dass wir bei einem bekannten Fisch eindeutig Finger entdeckt haben, die mit Flossenstrahlen in einer Flosse eingeschlossen sind. Die beweglichen Finger in der Flosse sind wie die Fingerknochen, die man in den Händen der meisten Tiere findet.“
„Dieser Befund führt den Ursprung der Finger bei Wirbeltieren auf die Ebene der Fische zurück und zeigt uns, dass die Musterung der Wirbeltierhand erst tief in der Evolution entwickelt wurde, kurz bevor die Fische das Wasser verließen“, sagte Professor Long.
Die Entwicklung der Fische zu Tetrapoden – vierbeinigen Wirbeltieren, zu denen auch der Mensch gehört – war eines der bedeutendsten Ereignisse in der Geschichte des Lebens.
Wirbeltiere (Rückenknochentiere) konnten dann das Wasser verlassen und das Land erobern. Um diesen Übergang abzuschließen, war eine der bedeutendsten Veränderungen die Entwicklung von Händen und Füßen.
Um die Entwicklung von einer Fischflosse zu einem Tetrapodenglied zu verstehen, untersuchen Paläontologen die Fossilien von Lappenflossenfischen und Tetrapoden aus dem Mittel- und Oberdevon (vor 393–359 Millionen Jahren), die als „Elpistostegalier“ bekannt sind.
Dazu gehört der bekannte Tiktaalik aus dem arktischen Kanada, der nur aus unvollständigen Exemplaren bekannt ist.
Co-Autor Richard Cloutier von der Universite du Quebec a Rimouski sagt, dass Fossilien, die den Übergang vom Fisch zum Tetrapoden prägten, im letzten Jahrzehnt dazu beigetragen haben, anatomische Veränderungen im Zusammenhang mit Atmung, Hören und Nahrungsaufnahme besser zu verstehen, als sich der Lebensraum vom Wasser zum Land veränderte auf der Erde.
„Der Ursprung der Finger hängt mit der Entwicklung der Fähigkeit des Fisches zusammen, sein Gewicht in seichtem Wasser oder für kurze Ausflüge an Land zu tragen. Die erhöhte Anzahl kleiner Knochen in der Flosse ermöglicht mehr Flexibilität, um ihr Gewicht über die Flosse zu verteilen.“
„Die anderen Merkmale, die die Studie enthüllte, betrafen 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.“
Elpistostege war vor etwa 380 Millionen Jahren das größte Raubtier, das in einem flachen Meeres- bis Mündungsgebiet von Quebec lebte. Es hatte kräftige, scharfe Zähne in seinem Maul und hätte sich daher von mehreren der größeren ausgestorbenen Lappenflosserfische ernähren können, die in denselben Lagerstätten versteinert gefunden wurden.
Elpistostege wurde ursprünglich nur nach einem kleinen Teil des Schädeldachs benannt, das in den fossilhaltigen Klippen des Miguasha-Nationalparks in Quebec gefunden und 1938 als Teil eines frühen Tetrapoden beschrieben wurde.
Ein weiterer Teil des Schädels dieses rätselhaften Tieres wurde 1985 gefunden und beschrieben, was beweist, dass es sich tatsächlich um einen fortgeschrittenen Lappenflosserfisch handelte. Das bemerkenswerte neue vollständige Exemplar von Elpistostege wurde 2010 entdeckt.
Die Studie wurde ursprünglich in der Zeitschrift veröffentlicht Natur. 18 März 2020.
