Một hóa thạch cá Elpistostege cổ đại được tìm thấy ở Miguasha, Canada đã tiết lộ những hiểu biết mới về cách bàn tay con người tiến hóa từ vây cá.
Một nhóm các nhà cổ sinh vật học quốc tế từ Đại học Flinders ở Úc và Đại học du Quebec a Rimouski ở Canada đã tiết lộ mẫu cá đã mang lại mối liên hệ tiến hóa còn thiếu trong quá trình chuyển đổi của cá sang động vật bốn chân, khi cá bắt đầu xâm nhập vào các môi trường sống như vùng nước nông và đất liền trong quá trình kỷ Devon muộn cách đây hàng triệu năm.
Con cá hoàn chỉnh dài 1.57 mét này lần đầu tiên cho thấy bộ xương cánh tay (vây ngực) hoàn chỉnh ở bất kỳ loài cá elpistostegalian nào. Sử dụng phương pháp quét CT năng lượng cao, bộ xương của vây ngực cho thấy sự hiện diện của xương cánh tay (cánh tay), bán kính và xương trụ (cẳng tay), các hàng xương cổ tay (cổ tay) và phalang được tổ chức theo các chữ số (ngón tay).
Theo John Long, Giáo sư Chiến lược về Cổ sinh vật học tại Đại học Flinders, việc phát hiện ra một mẫu vật hoàn chỉnh của một loài cá giống bốn chân có tên là Elpistostege, tiết lộ thông tin mới đặc biệt về sự tiến hóa của bàn tay có xương sống.
“Đây là lần đầu tiên chúng tôi phát hiện rõ ràng ngón tay bị khóa trong vây có tia vây ở bất kỳ loài cá nào đã biết. Các chữ số khớp nối ở vây giống như xương ngón tay được tìm thấy trên bàn tay của hầu hết các loài động vật.”
Giáo sư Long cho biết: “Phát hiện này đẩy lùi nguồn gốc của các chữ số ở động vật có xương sống xuống cấp độ cá và cho chúng ta biết rằng khuôn mẫu cho bàn tay của động vật có xương sống lần đầu tiên được phát triển sâu trong quá trình tiến hóa, ngay trước khi cá rời khỏi nước.
Sự tiến hóa của cá thành động vật bốn chân – động vật có xương sống bốn chân thuộc về con người – là một trong những sự kiện quan trọng nhất trong lịch sử sự sống.
Động vật có xương sống (động vật có xương sống) sau đó đã có thể rời khỏi nước và chinh phục đất liền. Để hoàn thành quá trình chuyển đổi này- một trong những thay đổi quan trọng nhất là sự tiến hóa của bàn tay và bàn chân.
Để hiểu được sự tiến hóa từ vây cá thành chi bốn chân, các nhà cổ sinh vật học nghiên cứu hóa thạch của cá vây thùy và động vật bốn chân từ Trung và Thượng Devonian (393-359 triệu năm trước) được gọi là 'elpistostegalians'.
Chúng bao gồm Tiktaalik nổi tiếng từ Bắc Cực Canada, chỉ được biết đến từ các mẫu vật chưa hoàn chỉnh.
Đồng tác giả Richard Cloutier từ Đại học du Quebec a Rimouski cho biết trong thập kỷ qua, các hóa thạch thông báo quá trình chuyển đổi từ cá sang động vật bốn chân đã giúp hiểu rõ hơn về các biến đổi giải phẫu liên quan đến hô hấp, thính giác và kiếm ăn khi môi trường sống thay đổi từ nước sang đất liền trên trái đất.
“Nguồn gốc của các chữ số liên quan đến việc phát triển khả năng giúp cá chịu được trọng lượng của nó ở vùng nước nông hoặc trong những chuyến đi ngắn trên đất liền. Số lượng xương nhỏ trong vây tăng lên cho phép có nhiều mặt phẳng linh hoạt hơn để phân tán trọng lượng của nó qua vây.”
“Các đặc điểm khác mà nghiên cứu đã tiết lộ liên quan đến cấu trúc của xương cánh tay trên hoặc xương cánh tay, cũng cho thấy các đặc điểm hiện có được chia sẻ với các loài lưỡng cư sơ khai. Elpistostege không nhất thiết phải là tổ tiên của chúng ta, nhưng nó là thứ gần nhất mà chúng ta có thể có được với một 'hóa thạch chuyển tiếp' thực sự, một sinh vật trung gian giữa cá và động vật bốn chân.”
Elpistostege là loài săn mồi lớn nhất sống trong môi trường biển nông đến cửa sông của Quebec khoảng 380 triệu năm trước. Nó có những chiếc răng nanh sắc nhọn trong miệng nên có thể đã ăn một số loài cá vây thùy lớn hơn đã tuyệt chủng được tìm thấy hóa thạch trong cùng một mỏ.
Elpistostege ban đầu được đặt tên chỉ từ một phần nhỏ của mái sọ, được tìm thấy trong các vách đá hóa thạch của Công viên Quốc gia Miguasha, Quebec, và được mô tả vào năm 1938 là thuộc về một động vật bốn chân sơ khai.
Một phần khác của hộp sọ của con thú bí ẩn này đã được tìm thấy và mô tả vào năm 1985, chứng tỏ nó thực sự là một loài cá vây thùy tiên tiến. Mẫu vật hoàn chỉnh mới đáng chú ý của Elpistostege được phát hiện vào năm 2010.
Nghiên cứu ban đầu được công bố trên tạp chí Thiên nhiên. Ngày 18 tháng 2020 năm XNUMX.
