science >> Wetenschap >  >> anders

De vissenstamboom opschudden:levend fossiel niet zo oud als we dachten

Krediet:CC0 Publiek Domein

Polypterids zijn vreemde en raadselachtige Afrikaanse vissen die biologen verbijsterd hebben sinds ze werden ontdekt tijdens de expeditie van Napoleon naar Egypte aan het einde van de 18e eeuw.

Vaak levende fossielen genoemd, deze palingachtige buitenbeentjes hebben longen en vlezige borstvinnen, benige platen en dikke schubben die doen denken aan oude fossiele vissen, en vlagachtige vinnen langs hun rug die uniek zijn.

Sinds enkele decennia is wetenschappers hebben polypteriden geplaatst nabij de basis van de stamboom van straalvinnige vissen, een grote groep waarvan wordt aangenomen dat deze ongeveer 385 miljoen jaar geleden is ontstaan.

Maar een nieuwe studie die CT-scans gebruikte om driedimensionaal geconserveerde fossiele vissenschedels te onderzoeken, schudt de visstamboom door elkaar door te concluderen dat de opkomst van polypteriden veel later plaatsvond dan onderzoekers hadden gedacht. De bevindingen suggereren ook dat de oorsprong van alle moderne straalvinnige vissen tientallen miljoenen jaren later kan hebben plaatsgevonden dan algemeen wordt aangenomen.

Het internationale onderzoeksteam werd geleid door Sam Giles van de Universiteit van Oxford en omvat paleontoloog Matt Friedman van de Universiteit van Michigan. Een paper met een samenvatting van de bevindingen is gepland voor publicatie op 30 augustus in Natuur .

"Dit veroorzaakt een opschudding in de vissenstamboom, wat aangeeft dat de voorouder die wordt gedeeld door alle vissen met roggenvinnen tientallen miljoenen jaren leefde nadat eerder werd gedacht, misschien in de nasleep van een massale uitstervingsgebeurtenis ongeveer 360 miljoen jaar geleden die vele andere groepen decimeerde, " zei Friedman, een associate curator bij het UM Museum of Paleontology en een universitair hoofddocent bij de afdeling Aard- en Milieuwetenschappen.

Straalvinvissen vertegenwoordigen ongeveer de helft van alle dieren met een ruggengraat op aarde. Voor elke soort zoogdier, vogel, reptielen en amfibieën op het land, er is een soort beenvissen in de oceaan.

Polypterids omvatten ongeveer een dozijn soorten Afrikaanse vissen genaamd bichirs en een enkele soort touwvis. Ze hebben de classificatie lang getrotseerd, maar worden algemeen beschouwd als de meest primitieve levende straalvinnige vis, gescheiden van de andere moderne groepen door een groot aantal lang uitgestorven fossiele vissen.

Maar de nieuwe CT-studie herpositioneert polypteriden op de evolutionaire boom van de vis, zodat ze "netjes terug genesteld worden met andere levende straalvinnige vissen, een reeks fossiele straalvinnen naar een verder verwijderde tak van de evolutionaire boom schoppen, " zei Oxford's Giles, eerste auteur van de Natuur papier.

"Deze resultaten veranderen ons begrip van wanneer de grootste levende groep gewervelde dieren is geëvolueerd en stellen ons in staat om veel van de rimpels in ons begrip van de opeenvolging van evolutionaire gebeurtenissen glad te strijken."

Een blijvende puzzel over polypterids is het ontbreken van vroeg fossiel bewijs. De oudste fossiele polypteriden zijn slechts 90 miljoen jaar oud, waardoor er een gat van meer dan een kwart miljard jaar in het fossielenbestand achterblijft. Als polypteriden echt zijn zoals oude wetenschappers dachten, waar is het fossiele bewijs?

Om wat antwoorden te krijgen, de onderzoekers onderzochten high-definition computertomografie (CT) scans van Fukangichthys, een 230 miljoen jaar oude fossiele vis uit China die behoort tot een wijdverbreide groep fossiele vissen die scanilepiforms worden genoemd.

Analyse van fysieke kenmerken in driedimensionaal geconserveerde Fukangichthys-schedels, evenals een onderzoek van DNA-sequenties van 12 genen, onthulde dat scanilepiforms eigenlijk oude neven zijn van polypterids. Scanilepiforms zijn ontstaan ​​in het Trias, 252 tot 201 miljoen jaar geleden, toen de eerste dinosaurussen op het land evolueerden.

"Hoewel deze bevinding het fossielenbestand van polypteriden uitbreidt, het heeft ook enkele onverwachte gevolgen, "U-M's Friedman zei. "Het laat zien dat veel kenmerken van polypteriden helemaal niet primitief zijn, maar het zijn eerder specialisaties die later in hun geschiedenis zijn geëvolueerd."

Giles van Oxford zei:"Polypteriden lijken verschillende omkeringen in hun evolutie te hebben ondergaan, waardoor het zicht op hun positie in de vissenstamboom is vertroebeld. Het is alsof uw gloednieuwe smartphone is geleverd met een draaikiezer en zonder wifi. We weten dat het de nieuwste handset is, maar de kenmerken ervan kunnen ons doen denken dat het een ouder model is."

Deze herpositionering van de polypteriden stuurt schokgolven door de vissenstamboom en suggereert dat straalvinnige vissen tientallen miljoenen jaren later zijn verschenen dan wetenschappers hadden gedacht, nabij de grens tussen het Devoon en het Carboon, ongeveer 360 miljoen jaar geleden.

"Analyse zoals deze zijn krachtige hulpmiddelen en laten zien dat paleontologie niet altijd afhankelijk is van de ontdekking van nieuwe fossielen, " zei Giles. "Heronderzoek van oude fossielen met behulp van nieuwe technieken is net zo belangrijk om ons begrip van de evolutie van gewervelde dieren nieuw leven in te blazen."