Ein 380 Millionen Jahre altes Fossil eines Fisches hat ergeben, dass sich die Finger bei Wirbeltieren entwickelt haben, bevor sich die Kreaturen aus dem Meer gewunden haben und sich zu Landbewohnern entwickelt haben, wie eine neue Studie beschreibt.
Das Fossil des 1,6 Meter langen Fisches, bekannt unter dem wissenschaftlichen Namen Elpistostege Watsoni, legt nahe, dass sich menschliche Hände wahrscheinlich letztendlich aus den Flossen dieses Fisches entwickelt haben, sagte der Studienleiter Richard Cloutier, Professor für Evolutionsbiologie an der Universität von Quebec in Rimouski.
Das Fossil "klärt die Frage nach dem Übergang zwischen Fischen und vierbeinigen Tieren", bekannt als Tetrapoden, sagte Cloutier Live Science in einer E-Mail. "Es ist das erste Mal, dass Ziffern, wie sie in Tetrapoden zu sehen sind, in einer Flosse gefunden werden, die von Schuppen und Flossenstrahlen bedeckt ist, wie sie in Fischen zu sehen sind."
Ein unvergessliches Fossil
Die Entdeckung des Fossils im Miguasha-Nationalpark in Quebec erforderte ein ganzes Team. Zwei Touristen fanden verschiedene Schwanzstücke, und Benoît Cantin, ein Miguasha-Parkwächter-Naturforscher, fand den größten Teil des Fossils am Strand, das er zusammen mit Michel Haché und Philippe Duranleau Gagnon, beide Naturführer im Park, ausgrub.
Diese Gruppe von Naturforschern entdeckte "das längste Fossil, das jemals in der Escuminac-Formation gefunden wurde, weniger als 200 Meter hinter dem Museum", sagte Cloutier. Dieses Fossil war ein Preis: Obwohl es in 22 Felsplatten zerbrochen war, zeigte es das vollständigste Exemplar von E. Watsoni miteinander ausgehen.
Nachdem die von den Touristen gefundenen Schwanzstücke hinzugefügt worden waren, "war es das letzte Puzzleteil, das unser einzigartiges, 1,57 Meter langes Exemplar von vervollständigte Elpistostege, der einzige vollständige elpistostegalische oder tetrapodenähnliche Fisch, der auf der Erde bekannt ist ", sagte Cloutier.
Andere elpistostegalische Fische sind die Tiktaalik, nur aus unvollständigen fossilen Exemplaren in der kanadischen Arktis bekannt.
Fossile Fischgalerie
Fischwelt
Wann E. Watsoni lebte vor etwa 380 Millionen Jahren, während der Devon-Zeit regierten Fische die Welt. Es würde weitere 150 Millionen Jahre dauern, bis Dinosaurier entstanden.
E. Watsoni lebte in einer großen Mündung entlang der Südküste Euramerikas, einem alten Kontinent, der das heutige Nordamerika und einen Teil Europas umfasste. Zu dieser Zeit befand sich Euramerika etwas südlich des Äquators E. Watsoni genoss ein warmes Klima.
An Land gab es 10 m hohe baumartige Farne sowie kleinere Pflanzen. Aber es gab keine Wirbeltiere oder Tiere mit Rückgrat. Stattdessen gab es wirbellose Tiere wie Skorpione und Tausendfüßler, sagte Cloutier. Die einzigen Wirbeltiere, wie die scharfzahnigen E. Watsoniwaren im Meer.
"Außergewöhnliches Fossil"
Die Forscher analysierten die Fische mittels eines Hochenergie-CT-Scans (Computertomographie) an der Universität von Texas in Austin, sagte Cloutier. Dies gab dem Team, das sich aus Wissenschaftlern der Universität von Quebec in Rimouski und der Flinders University in Australien zusammensetzte, ein digitales Bild des Fossils, das sie drehen, vergrößern und untersuchen konnten.
Die Frontflossen des Fisches, bekannt als Brustflossen, erregten sofort die Aufmerksamkeit der Forscher. Diese Flossen hatten Vorläufer von Wirbeltierfingern und -armen, einschließlich Humerus (Arm), Radius und Ulna (Unterarm), Karpusreihen (Handgelenk) und Phalangen, die in Ziffern (Fingern) organisiert waren, sagten die Forscher. Es sind diese letzten distalen Knochen, die die Forscher in der neuen Studie beschrieben haben, die am Mittwoch (18. März) online in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde.
"Dies ist das erste Mal, dass wir bei bekannten Fischen eindeutig Finger entdecken, die in einer Flosse mit Flossenstrahlen eingeschlossen sind", sagte der leitende Autor der Studie, John Long, Professor für Paläontologie an der Flinders University, in einer Erklärung. "Die artikulierenden Ziffern in der Flosse sind wie die Fingerknochen in den Händen der meisten Tiere."
Kleine Knochenreihen in der Brustflosse, die die Forscher als Ziffern identifizierten, "zeigen, dass der Grundplan für die Wirbeltierhand (einschließlich unserer eigenen Hand!) Zu Beginn aus den Flossen fortgeschrittener Fische mit Lappenflossen stammen muss des späten Devon vor mehr als 380.000.000 Jahren ", sagte Cloutier.
Allerdings ist dieser Fisch wahrscheinlich nicht auf seinen Flossen gelaufen. Es gibt dort zu viele kleine Knochen, was bedeutet, dass der Fisch viel Flexibilität in der "Finger" -Region hatte, aber diese Finger waren nicht optimal, um an Land Gewicht zu tragen. "Höchstwahrscheinlich, Elpistostege schwamm, aber es hätte auf seinen Brustflossen auf dem Boden von flachem Mündungs- und Flusswasser stehen können ", sagte Cloutier.
Der Oberarmknochen oder Humerus des Fisches zeigt auch Merkmale, die mit frühen Amphibien geteilt werden. Jedoch, "Elpistostege ist nicht unbedingt unser Vorfahr, aber es ist am nächsten, dass wir zu einem echten "Übergangsfossil" gelangen, einem Zwischenprodukt zwischen Fischen und Tetrapoden ", sagte Long.
Cloutier bemerkte, dass zwei der Fischfinger jeweils zwei Phalangen und drei jeweils eine Phalange haben, im Gegensatz zu Menschen, die zwei oder drei Phalangen pro Finger haben. Allerdings hat nicht jedes Wirbeltier fünf Finger, wie dieser Fisch und der Mensch.
"Frühe Tetrapoden hatten zwischen sechs und acht Finger", sagte Cloutier.
Nach E. Watsoni lebten, Flossenstrahlen und Schuppen gingen in den Brustanhängen verloren, als sich die Tetrapoden weiterentwickelten und schließlich an Land kamen. Trotzdem haben alle Tetrapoden das gleiche grundlegende Ziffernmuster wie in E. Watsoni, Sagte Cloutier.
"Diese Entdeckung und Forschung liefern ein besseres Verständnis für eines der wichtigsten Ereignisse in der Evolution von Wirbeltieren: Der Ursprung der Tetrapoden ist der Übergang zwischen Wasserfischen und terrestrischen Tetrapoden", sagte Cloutier.
