Een schat aan fossielen in China, opgegraven in rotsen die zo'n 436 miljoen jaar oud zijn, hebben voor het eerst onthuld dat de mysterieuze galeaspids, een kaakloze zoetwatervis, gepaarde vinnen bezaten.

De ontdekking, door een internationaal team, onder leiding van Min Zhu van het Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology, Bejiing en professor Philip Donoghue van de School of Earth Sciences van de University of Bristol, toont de primitieve toestand van gepaarde vinnen voordat ze uiteenvielen in borstvinnen en bekken. vinnen, de voorloper van armen en benen.

Tot nu toe waren de enige overgebleven fossielen van galeaspiden hoofden, maar deze nieuwe fossielen, afkomstig uit de rotsen van de provincie Hunan en Chongqing en Tujiaaspis genoemd naar de inheemse Tujia-bevolking die in deze regio leeft, bevatten hun hele lichaam.

Er zijn veel theorieën over het evolutionaire begin van de vinnen en ledematen van gewervelde dieren - de evolutionaire voorlopers van armen en benen - meestal gebaseerd op vergelijkende embryologie. Er is een rijk fossielenbestand, maar vroege gewervelde dieren hadden vinnen of niet. Er was weinig bewijs voor hun geleidelijke evolutie.

Eerste auteur Zhikun Gai, een alumnus van de Universiteit van Bristol, zei:"De anatomie van galeaspids is een mysterie geweest sinds ze meer dan een halve eeuw geleden voor het eerst werden ontdekt. ​​Er zijn tienduizenden fossielen bekend uit China en Vietnam, maar bijna allemaal zijn het gewoon hoofden - tot nu toe is er niets bekend over de rest van hun lichaam.

"De nieuwe fossielen zijn spectaculair, ze hebben voor het eerst het hele lichaam behouden en laten zien dat deze dieren gepaarde vinnen bezaten die zich continu uitstrekten, helemaal van de achterkant van het hoofd tot het uiterste puntje van de staart. Dit is een grote verrassing omdat Van galeaspids wordt gedacht dat ze helemaal geen gepaarde vinnen hebben."

Corresponderende auteur professor Donoghue zei:"Tujiaaspis blaast nieuw leven in een eeuwenoude hypothese voor de evolutie van gepaarde vinnen, door differentiatie van borstvinnen (armen) en bekkenvinnen (benen) gedurende de evolutionaire tijd van een continue kop-staartvin voorloper.

"Deze 'fin-fold'-hypothese is erg populair geweest, maar er ontbrak tot nu toe enig ondersteunend bewijs. De ontdekking aan Tujiaaspis doet de fin-fold-hypothese herleven en verzoent deze met hedendaagse gegevens over de genetische controles op de embryonale ontwikkeling van vinnen in levende gewervelde dieren."

Corresponderende auteur Min Zhu van VPP, Beijing, voegde eraan toe:"Tujiaaspis toont de primitieve toestand voor gepaarde vinnen die zich voor het eerst ontwikkelden. Latere groepen, zoals de kaakloze osteostracanen, tonen het eerste bewijs voor de scheiding van gespierde borstvinnen, met behoud van lange bekkenvinnen die terugliepen tot de korte spiervinnen bij gewervelde kaken, zoals in groepen zoals placoderms en haaien.Desalniettemin kunnen we overblijfselen zien van langwerpige vinplooien in de embryo's van levende kakenvissen, die experimenteel kunnen worden gemanipuleerd om ze te reproduceren.De belangrijkste vraag is waarom vinnen evolueren eerst op deze manier?"

Dr. Humberto Ferron van Bristol gebruikte computationele technische benaderingen om het gedrag van modellen van Tujiaaspis met en zonder de gepaarde vinnen te simuleren. De co-auteur zei:"De gepaarde vinnen van Tujiaaspis fungeren als draagvleugelboten en genereren passief lift voor de vis zonder enige spierinbreng van de vinnen zelf. Door de laterale vinplooien van Tujiaaspis kon hij efficiënter zwemmen."

Co-auteur Dr. Joseph Keating in Bristol modelleerde de evolutie van gepaarde vinnen. Hij zei:"Fossiele kaakloze gewervelde dieren vertonen een duizelingwekkende reeks vintypes, wat een uitgebreid debat heeft uitgelokt over de evolutie van gepaarde vinnen.

"Our new analyses suggest that the ancestor of jawed vertebrates likely possessed paired fin-folds, which became separated into pectoral and pelvic regions. Eventually, these primitive fins evolved musculature and skeletal support, which allowed our fishy ancestors to better steer their swimming and add propulsion. It is amazing to think that the evolutionary innovations seen in Tujiaaspis underpin locomotion in animals as diverse as birds, whales, bats and humans."

The team's research is published in Nature . + Verder verkennen

Mud-slurping chinless ancestors had all the moves