Staroveká fosília rýb odhaľuje evolučný pôvod ľudskej ruky

Staroveká fosília ryby Elpistostege nájdená v Miguasha v Kanade odhalila nové poznatky o tom, ako sa ľudská ruka vyvinula z rybích plutiev.

Staroveká fosília ryby Elpistostege nájdená v Miguasha v Kanade odhalila nové poznatky o tom, ako sa ľudská ruka vyvinula z rybích plutiev.

Staroveká fosília rýb odhaľuje evolučný pôvod ľudskej ruky 1
Kompletný exemplár v dorzálnom pohľade. Mierka, 1 m. b, Camera lucida kresba postkraniálnej anatómie preparátu; prsné plutvy boli znázornené v ich polohe, aj keď sú viditeľné iba ventrálne. c, Rekonštrukcia. an.fi, análna plutva; cau.fi, chvostová plutva; op, opercular; pec.fi, prsná plutva; pel.fi, panvová plutva. © Príroda

Medzinárodný tím paleontológov z Flinders University v Austrálii a Universite du Quebec a Rimouski v Kanade odhalili, že rybie exempláre poskytli chýbajúce evolučné spojenie v prechode rýb na tetrapod, pretože ryby sa začali predierať do biotopov, ako sú plytká voda a pevnina. obdobie neskorého devónu pred miliónmi rokov.

Táto kompletná 1.57 metra dlhá ryba po prvý raz u akejkoľvek elpistostegalskej ryby ukazuje kompletnú kostru ramena (prsnej plutvy). Pomocou vysokoenergetických CT skenov kostra prsnej plutvy odhalila prítomnosť ramennej kosti (rameno), vretennej kosti a lakťovej kosti (predlaktie), rad karpov (zápästie) a falangov organizovaných do prstov (prsty).

Podľa Johna Longa, strategického profesora paleontológie na Flinders University, objav úplného exemplára tetrapodovej ryby s názvom Elpistostege odhaľuje mimoriadne nové informácie o vývoji ruky stavovcov.

„Je to prvýkrát, čo sme jednoznačne objavili prsty zavreté v plutve s plutvovými lúčmi u akejkoľvek známej ryby. Kĺbové číslice v plutve sú ako kosti prstov, ktoré sa nachádzajú v rukách väčšiny zvierat.“

"Toto zistenie posúva pôvod číslic u stavovcov na úroveň rýb a hovorí nám, že vzorovanie ruky stavovcov sa prvýkrát vyvinulo hlboko v evolúcii, tesne predtým, ako ryby opustili vodu," povedal profesor Long.

Profesor John Long s fosíliou rýb Elpistostege nájdenou v Miguasha v Kanade.
Profesor John Long s fosíliou rýb Elpistostege nájdenou v Miguasha v Kanade. © Flinders University | Férové ​​použitie

Evolúcia rýb na tetrapody – štvornohé stavovce, ku ktorým patrí aj človek – bola jednou z najvýznamnejších udalostí v histórii života.

Stavovce (chrbticové zvieratá) potom mohli opustiť vodu a dobyť pevninu. Na dokončenie tohto prechodu - jednou z najvýznamnejších zmien bol vývoj rúk a nôh.

Kosti tejto prastarej ryby v porovnaní s ľudskými.
Kosti tejto prastarej ryby v porovnaní s ľudskými. © John Long

S cieľom porozumieť vývoju od rybej plutvy po končatinu tetrapoda paleontológovia študujú fosílie laločnatých rýb a tetrapodov zo stredného a vrchného devónu (pred 393 – 359 miliónmi rokov) známych ako „elpistostegaliani“.

Patrí medzi ne aj známy Tiktaalik z arktickej Kanady, známy len z neúplných exemplárov.

Spoluautor Richard Cloutier z Universite du Quebec a Rimouski hovorí, že za posledné desaťročie fosílie informujúce o prechode rýb na štvornožce pomohli lepšie pochopiť anatomické transformácie spojené s dýchaním, sluchom a kŕmením, keď sa biotop zmenil z vody na súš. na Zemi.

„Pôvod číslic súvisí s rozvojom schopnosti rýb uniesť svoju váhu v plytkej vode alebo na krátke výlety na súši. Väčší počet malých kostí v plutve umožňuje viac rovinám ohybnosti rozložiť svoju váhu cez plutvu.“

Staroveká fosília rýb odhaľuje evolučný pôvod ľudskej ruky 2
a, b, Porovnanie anatómie endoskeletu prsnej končatiny (a) a ramennej kosti (b) kmeňových štvornožcov (Panderichthys,Tiktaalik a Elpistostege) a skorého tetrapoda (Tulerpeton). Proximodistalčiary radiálov alebo číslic sú zobrazené farebne odlíšené podľa schémy na obr. 4. Červené šípky v b označujú ektepikondyl. Údaje Panderichthys sú z ref. 13; Údaje Tiktaalik sú z ref. 4; Údaje Acanthostega sú z ref. 26;Údaje tulerpetónu sú z ref. 31. Obrázky v b sú upravené z ref. 49. art.sf,článkové plochy; lat.dor, úponové hrebene pre latissimus dorsi svaly;sup.rid, supinátorový hrebeň; rd.ext, oblasť pripojenia pre radiálne extenzory; scap-hum., oblasť pripojenia lopatky a ramenných svalov. © Príroda

"Ďalšie vlastnosti, ktoré štúdia odhalila, sa týkajú štruktúry hornej časti ramennej kosti alebo ramennej kosti, ktorá tiež vykazuje prítomné znaky, ktoré sú spoločné so skorými obojživelníkmi. Elpistostege nie je nevyhnutne náš predok, ale je najbližšie k skutočnej „prechodnej fosílii“, medziproduktu medzi rybami a tetrapodmi.“

Elpistostege bol pred asi 380 miliónmi rokov najväčším predátorom žijúcim v plytkom prostredí od mora až po ústie rieky Quebec. V ústach mal silné ostré tesáky, takže sa mohol živiť niekoľkými väčšími vyhynutými laločnatými rybami, ktoré sa našli fosílne v tých istých ložiskách.

Elpistostege bol pôvodne pomenovaný len podľa malej časti strechy lebky, ktorá sa našla vo fosílnych útesoch národného parku Miguasha v Quebecu a v roku 1938 bola opísaná ako patriaca skorému tetrapodu.

Ďalšia časť lebky tejto záhadnej šelmy bola nájdená a opísaná v roku 1985, čo dokazuje, že ide skutočne o pokročilú laločnatú rybu. Pozoruhodný nový kompletný exemplár Elpistostege bol objavený v roku 2010.


Štúdia pôvodne publikovaná v časopise príroda, 18. marca 2020.