De eerste Afrikaanse fossielen van Devoon-tetrapoden (vierbenige gewervelde dieren) tonen deze pioniers van land dat binnen de Antarctische cirkel leeft, 360 miljoen jaar geleden.

De evolutie van tetrapoden uit vissen tijdens het Devoon was een belangrijke gebeurtenis in onze verre voorouders. Nieuw gevonden fossielen van de nieuwste Devoon Waterloo Farm-locatie in de buurt van Grahamstown in de Oost-Kaap, Zuid-Afrika, vandaag gepubliceerd in Wetenschap , een ingrijpende herziening van dit evenement afdwingen. "Terwijl alle eerder gevonden Devoon-tetrapoden afkomstig waren uit plaatsen die zich tijdens het Devoon in tropische gebieden bevonden, deze exemplaren leefden binnen de Antarctische cirkel, " legt hoofdauteur uit, Dr. Robert Gess van het Albany Museum in Grahamstown, en co-auteur professor Per Ahlberg van de Universiteit van Uppsala in Zweden. Het onderzoek werd ondersteund door het Zuid-Afrikaanse DST-NRF Centre of Excellence in Palaeosciences, gevestigd aan de Universiteit van de Witwatersrand en de Millennium Trust.

De eerste Afrikaanse Devoon tetrapoden

Twee nieuwe soorten, genaamd Tutusius en Umzantsia, zijn de vroegst bekende vierpotige gewervelde dieren van Afrika met een opmerkelijke 70 miljoen jaar. De ongeveer meter lange Tutusius umlambo (genoemd ter ere van aartsbisschop Emeritus Desmond Tutu) en de wat kleinere Umzantsia amazana zijn beide incompleet. Tutusius wordt vertegenwoordigd door een enkel bot van de schoudergordel, overwegende dat Umzantsia bekend is van een groter aantal botten, maar ze lijken allebei op eerder bekende Devoon-tetrapoden. In leven, ze zouden hebben geleken op een kruising tussen een krokodil en een vis, met een krokodilachtige kop, stompe benen, en een staart met een visachtige vin.

De plaats Waterloo Farm (waar de tetrapoden werden ontdekt) is een wegafsluiting die voor het eerst werd onthuld in 2016 na gecontroleerde explosies door het Zuid-Afrikaanse National Roads Agency (SANRAL) langs de N2-snelweg tussen Grahamstown en de Fish River. Dit snijden onthulde donkergrijze modderstenen van de Witpoort-formatie die een oude omgeving van een brakke, getijdenriviermonding die overvloedige fossielen van dieren en planten bevat.

De eerste tetrapod gevonden buiten tropische gebieden

Het echte belang van Tutusius en Umzantsia ligt in waar ze werden gevonden.

Devoon tetrapod fossielen worden gevonden in wijd verspreide plaatsen. Echter, als de continenten worden teruggezet naar hun Devoon-posities, het blijkt dat alle eerdere vondsten afkomstig zijn van rotsen die zijn afgezet in de paleotropen - tussen 30 graden ten noorden en ten zuiden van de evenaar. Bijna allemaal komen ze uit Laurusland, een supercontinent dat later uiteenviel in Noord-Amerika, Groenland en Europa.

Het veel grotere zuidelijke supercontinent, Gondwana, waarin het huidige Afrika is opgenomen, Zuid-Amerika, Australië, Antartica, en Indië, heeft tot nu toe bijna geen Devoon tetrapoden opgeleverd, met alleen een geïsoleerde kaak (genaamd Metaxygnathus) en voetafdrukken, gevonden in het oosten van Australië. Omdat Australië het meest noordelijke deel van Gondwana was, zich uitstrekkend tot in de tropen, een veronderstelling ontwikkeld dat tetrapoden evolueerden in de tropen, hoogstwaarschijnlijk in Laurusland. In het verlengde daarvan werd aangenomen dat verplaatsing van gewervelde dieren van het water naar het land (terrestrialisatie) ook in de tropen plaatsvond. Pogingen om de oorzaken van deze belangrijke macro-evolutionaire stappen te begrijpen, waren daarom gericht op de omstandigheden die voorkomen in tropische waterlichamen.

De tetrapoden van Waterloo Farm komen niet alleen uit Gondwana, maar vanuit het zuidelijkste deel:gereconstrueerd om meer dan 70 graden zuidelijk te zijn geweest, binnen de Antarctische cirkel. Overvloedige plantenfossielen laten zien dat bossen in de buurt groeiden, dus het was niet bevroren, maar het was zeker niet tropisch en in de winter zal het maanden van volledige duisternis hebben meegemaakt. Deze bevinding verandert ons begrip van de verspreiding van Devoon-tetrapoden. We weten nu dat tetrapoden in het Laat-Devoon over de hele wereld voorkwamen en dat hun evolutie en terrestralisatie realistisch gezien overal had kunnen plaatsvinden.

Zuid-Afrika voegt nu inzicht in de opkomst van landdieren toe aan zijn ongelooflijke fossielenbestand, die ook de overgang naar zoogdieren van reptielachtige voorouders en de evolutie van mensen omvat. Er is waarschijnlijk geen ander land op de planeet dat de lange en dramatische evolutionaire geschiedenis van onze eigen afstamming zo volledig documenteert.