Fossiele ontdekkingen uit de Devoon-rotsen van Schotland en Australië onthulden voor het eerst dat de vroegste kaakvissen, de placodermen, gereproduceerd met behulp van copulatie op vrijwel dezelfde manier als haaien en roggen tegenwoordig doen.

Ze hadden ook de eerste gepaarde bekkenskeletten, de voorloper van de gepaarde achtervinnen - en poten - van alle dieren. Hun gepaarde voortplantingsorganen, genaamd "klanken", waarschijnlijk op dezelfde manier ontwikkeld als ledematen.

Het verschijnen van kaken en tanden bij de eerste gewervelde dieren was dus nauw verbonden met de oorsprong van gepaarde achterpoten (bekkengordels) en een geavanceerde vorm van seksuele voortplanting.

voor kaken

Maar een nieuwe ontdekking van de Miguasha-site, in Quebec, Oost-Canada, gedateerd op ongeveer 380 miljoen jaar oud, herschrijft deze kijk op seksuele evolutie.

Onze nieuwe krant, onlangs gepubliceerd in paleontologie , laat zien dat een Devoon kaakloze vis, genaamd Euphanerops (foto bovenaan), had gepaarde structuren van de achterste ledematen, bekkenschijven genaamd, en gepaarde slanke mannelijke voortplantingsorganen.

Dit is opmerkelijk omdat deze structuren, ooit gedacht dat het uniek was voor kaakvissen (gnathostmes), worden nu voor het eerst gezien verderop in de evolutionaire boom, in kaakloze vissen.

Dit is het eerste verslag van dergelijke structuren in een kaakloze vis, en suggereert dat de evolutionaire mechanismen die nodig zijn voor de ontwikkeling van ledematen en klemmen op hun plaats waren lang voordat kaken en tanden ontstonden.

Euphanerops is een palingachtige vis met eenvoudige gepaarde vinnen langs de middellijn van het lichaam. Het werd voor het eerst beschreven vanuit Miguasha in 1900 door Arthur Smith Woodward van het British Museum.

Oorspronkelijk werd gedacht dat het behoorde tot een groep uitgestorven kaakloze vissen die anaspids worden genoemd. maar dit werd betwist in de afgelopen jaren. Anaspiden waren overvloedig aanwezig in oudere laat-Siluurse en vroege Devoon-tijden, ongeveer 427 miljoen tot 400 miljoen jaar geleden.

Ons nieuwe artikel bevat een nieuwe fylogenetische analyse die ook de evolutionaire positie van Euphanerops oplost als een echte anaspide, waaruit blijkt dat de groep monofyletisch is, of het vormen van een natuurlijke clade (of tak in een evolutionaire boom). Euphanerops wordt dus gezien als een laat overlevend overblijfsel van deze eens zo bloeiende groep.

Ruggengraat krijgen

Het meest significant, deze fossiele kaakloze vis laat zien dat de ruggengraat gespecialiseerde regio's heeft die van elkaar verschillen, dus kan men zeggen dat het axiale skelet geregionaliseerd is, of gespecialiseerd in verschillende soorten wervel- en ribachtige botten langs de lengte.

Dit is de eerste keer dat een dergelijk geavanceerd kenmerk is geïdentificeerd in vissen zonder kaken. Zeer weinig van deze oude kaakloze vissen hebben het interne skelet goed genoeg bewaard om het goed te bestuderen.

De exemplaren van Euphanerops zijn uitzonderlijk omdat ze werden bewaard in fijnkorrelige sedimenten in een oud estuarium. Elk klein element van zijn skelet is duidelijk bewaard gebleven.

De grote diversiteit en het uitstekende behoud van vissen en plantenfossielen die in Miguasha zijn gevonden, zijn de reden waarom deze site in 1999 werd aangewezen als UNESCO-werelderfgoed.

Werk aan de levende kaakloze lamprei, Petromyzon , werd vervolgens door ons team geïnitieerd om te zien of er een overeenkomstige regionalisatie in het skelet was. Tot onze verbazing ontdekten we dat bepaalde variaties langs de ruggengraat erop wezen dat er ook een vergelijkbare stijl van regionalisering aanwezig was.

Dit is belangrijk omdat het gespecialiseerde type ruggengraat dat landdieren hebben meestal niet wordt gezien bij vissen. Sommige gefossiliseerde straalvinnige vissen, zoals Tarrasius , laten zien dat de geregionaliseerde ruggengraat was geëvolueerd in de tijd van het Carboon, maar dit is een uitzondering niet de normale toestand.

Oude fossielen, nieuwe vondsten

De nieuwe ontdekking laat zien dat oude fossielen van Euphanerops , al lang bekend in museumcollecties, en dat was in het verleden meerdere keren bestudeerd, kan nog steeds opwindende nieuwe informatie opleveren wanneer nieuwe technologische benaderingen worden toegepast.

De gedetailleerde studie van de kraakbeenstructuur in Euphanerops was van cruciaal belang voor het identificeren van skeletelementen (afgeleid van kraakbeen) in het bekkengebied, en het vinden van de gepaarde mannelijke voortplantingsorganen. De fossielen wezen ons er ook op om nieuwe informatie te vinden over het axiale skelet in levende prikken.

Het lijkt waarschijnlijk dat de volgende grote stappen om de vroege evolutie van de eerste kaken van gewervelde dieren te begrijpen, gevonden zullen worden door meer goed bewaarde vroege kaakloze vissen te bestuderen. Dit soort fossielen is de sleutel tot wanneer en hoe meer geavanceerde structuren die werden gevonden in gewervelde dieren met kaken zich voor het eerst ontwikkelden.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.