Een nieuw ontdekte fossiele "schatvoorraad" die zo'n 436 miljoen jaar teruggaat tot de vroege Silurische periode onthult voor het eerst de volledige lichaamsvorm en vorm van enkele van de eerste kakenvissen.

De ontdekking is gepubliceerd in Nature op 28 september door een internationaal team onder leiding van Prof. Zhu Min van het Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology (IVPP) van de Chinese Academie van Wetenschappen en Prof. Per E. Ahlberg van de Universiteit van Uppsala, als dekmantel en één in een serie van vier artikelen in hetzelfde nummer.

De Gnathostomata of gewervelde dieren met kaken, die niet alleen bijna alle dieren met een ruggengraat omvatten die je in dierentuinen en aquaria ziet, maar ook de mensheid, hebben een mysterieuze oorsprong. De zogenaamde moleculaire klok, die de leeftijd van de meest recente gemeenschappelijke voorouder van twee dieren afleidt door het verschil tussen de twee sets DNA te evalueren, suggereert dat de meest recente gemeenschappelijke voorouder van alle moderne gewervelde dieren met kaken 450 miljoen jaar geleden leefde tijdens de Ordovicium periode. Als gevolg hiervan kan de oorsprong van kaken niet later zijn.

Het fossielenbestand van gewervelde dieren met kaken wordt echter pas overvloedig vanaf het vroege Devoon (~ 419 miljoen jaar geleden), d.w.z. het begin van het 'tijdperk van vissen'. Pas in de afgelopen 10 jaar hebben wetenschappers verschillende complete kaakvissen gevonden uit het Laat-Siluur (~ 425 miljoen jaar geleden). Toch zijn deze records nog steeds meer dan 25 miljoen jaar later dan toen de kaken hadden moeten ontstaan. Het gebrek aan eerdere fossielen betekent dat gewervelde dieren met kaken een "spooklijn" zijn in het vroege Siluur.

De opmerkelijke ontdekking van complete vroeg-silurische kakenvissen is het resultaat van 20 jaar ononderbroken inspanning van de auteurs op zoek naar fossiele vissen in alle mogelijke Silurische gesteentelagen in China. De doorbraak werd uiteindelijk eind 2020 bereikt, toen complete vroege Silurische vissen werden gevonden in Xiushan County, Chongqing.

Li Qiang en Chen Yang, beide co-auteurs en leiders van de veldtochten, herinnerden zich hun onderzoek:"We herinneren ons dat het een regenachtige dag was. We beklommen een bergghat. Bij de 38e bocht vonden we een complete Silurische vis, die een explosie van ontdekkingen in dit gebied in de komende twee jaar."

De auteurs rapporteerden twee soorten. De eerste en de meest voorkomende soort heette Xiushanosteus mirabilis. Het is een kleine, 3 cm lange placoderm of gepantserde kakenvis. De platte en halfronde kop, samen met het romppantser, doen denken aan zijn kaakloze voorouders, maar zijn gepaarde vinnen en krachtige staart maakten Xiushanosteus een veel capabelere zwemmer.

Eerste auteur Zhu You'an, universitair hoofddocent onderzoek bij IVPP en ook een alumnus van de Universiteit van Uppsala, zei:"Als placoderm-expert sta ik versteld van de jonge leeftijd en volledigheid van Xiushanosteus. Het is als een droom. Veel van de anatomische functies zijn volkomen logisch; het was een 'Oh, nu weet ik het'-moment in mijn carrière."

De tweede gerapporteerde vis heet Shenacanthus vermiformis. Ook erg klein, het is een vroeg familielid van de haai. Alle haaien die we kennen zijn echter bedekt met kleine schubben, of hoogstens kleine mozaïekplaten. Shenacanthus heeft in plaats daarvan prominente "schouderpantser" gemaakt van verschillende grote platen die zijn lichaam volledig omringen. Deze functie, waarvan gedacht wordt dat deze exclusief is voor placodermen, geeft een sterke aanwijzing dat de eerste kraakbeenachtige vissen gepantserd waren, vergelijkbaar met placodermen.

"Slechts 20 jaar geleden geloofde men nog dat haaien primitief zijn en andere kaken zijn geëvolueerd van een haaiachtig archetype. Nu met de ontdekking van Shenacanthus, kunnen we er eindelijk zeker van zijn dat het tegenovergestelde waar is," zei prof. Zhu You' een.

"Vroeger konden we alleen maar dromen van zulke uitzonderlijke en vroege fossielen", zei de corresponderende auteur prof. Ahlberg. "Het zijn echter meer dan curiositeiten; het zijn in de eerste plaats cruciale gegevens om onze lang gekoesterde hypothesen over de opkomst van onze afstamming te testen - en ofwel te ondersteunen of te verwarren."

"De opgraving blijft opmerkelijke materialen opleveren", zegt prof. Zhu Min, die het project leidde en ook een CAS-academicus is. "De Chongqing Lagerstätte zal, net als de biota's van Chengjiang en Jehol, een wereldberoemd paleontologisch erfgoed worden en het belangrijkste bewijs leveren voor hoe de buitengewone diversiteit van de gewervelde kaken die we vandaag zien, is ontstaan." + Verder verkennen

Oude 'haai' uit China is mogelijk de oudste voorouder met kaken van de mens