Een gezamenlijk onderzoeksproject uitgevoerd onder auspiciën van het GeoBio-Center aan de Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) in München heeft een integrale benadering ontwikkeld voor de classificatie van fossiele cichliden, en identificeerde het oudst bekende lid van de stam Oreochromini.

Cichliden (Cichlidae) zijn een groep kleine tot middelgrote vissen die alomtegenwoordig zijn in zoetwaterhabitats in de tropen. Ze zijn vooral opmerkelijk in het vertonen van een breed scala aan morfologische en gedragsspecialisaties, zoals verschillende vormen van ouderlijke zorg, inclusief muilbroeden. Sommige soorten (voornamelijk leden van het geslacht Tilapia) hebben bekendheid verworven als culinaire delicatessen en zijn van grote economische betekenis. Cichliden hebben een snelle diversificatie ondergaan in Afrika, waar minstens 1100 soorten leven. Dit proces was vooral prominent aanwezig in de Grote Meren in de Riftvallei in Oost-Afrika (de Tanganyika-meren, Malawi en Victoria), waar het de Oost-Afrikaanse straling wordt genoemd.

"Cichlidendiversificatie in Oost-Afrika is een centraal paradigma geworden in de evolutionaire biologie. Als gevolg daarvan, het dateren van het begin van het proces en het begrijpen van de mechanismen die het aandrijven zijn kwesties die van groot belang zijn voor evolutionaire biologen en paleobiologen, " zegt LMU paleontoloog professor Bettina Reichenbacher, die ook lid is van het GeoBio-Center bij LMU. Fossielen uit het gebied vormen de enige bron van direct bewijs waarmee men de timing zou kunnen bepalen en het verloop van de afstammingsdiversificatie binnen de groep zou kunnen volgen. Echter, het zoeken naar cichlidenfossielen is zowel zwaar als extreem tijdrovend gebleken. Inderdaad, slechts ongeveer 20 fossiele soorten cichliden uit Afrika zijn nog formeel beschreven.

In een onderzoek dat in het online tijdschrift verschijnt Wetenschappelijke rapporten , een team van onderzoekers onder leiding van Bettina Reichenbacher beschrijft nu een nieuwe fossiele cichlide, die de auteurs toewijzen aan het nieuwe geslacht Oreochromimos. De naam is afgeleid van het feit dat de exemplaren, die het team ontdekte in Centraal-Kenia, overeenkomsten vertonen met leden van de stam Oreochromini, die tegenwoordig wijdverbreid zijn in Afrika.

"Bepalen of de fossielen al dan niet konden worden toegewezen aan een van de bestaande cichliden-lijnen was bijzonder uitdagend, " zegt Stefanie Penk, eerste auteur van de studie en een doctoraatsstudent in de groep van Reichenbacher. De moeilijkheden zijn geworteld in de grote diversiteit van de moderne cichlidenfauna in Afrika, en het feit dat zelfs verre verwante soorten morfologisch erg op elkaar kunnen lijken. "De architectuur van het skelet bij cichliden is behoorlijk conservatief. Ze hebben allemaal een vergelijkbare basisvorm, die zeer weinig verandering ondergaat tijdens soortvorming, " legt Reichenbacher uit.

In samenwerking met Dr. Ulrich K. Schliewen, co-auteur van het nieuwe artikel, conservator vissen bij de Bayerische Staatscollectie voor Zoölogie in München (SNSB-ZSM) en tevens lid van het GeoBio-Center bij LMU, het team koos voor de best passende benadering voor de classificatie van de fossiele exemplaren. Dit vereist een vergelijking van het fossiele materiaal met alle relevante moderne geslachten van cichliden. In het licht van hun hedendaagse diversiteit, dat lijkt misschien een onmogelijke taak. Maar dankzij de kennis van Schliewen en het scala aan vergelijkingsmateriaal dat vertegenwoordigd is in de collectie onder zijn hoede, de strategie is geslaagd.

Een unieke blik op het verleden

Reichenbacher en collega's hebben het Oreochromimos-materiaal teruggevonden van een fossiele vis Lagerstätte in de Tugen-heuvels in Kenia, die binnen de oostelijke tak van het Oost-Afrikaanse Rift-systeem liggen. Deze site biedt een uniek kijkje in het verleden van de regio. De vulkanische en sedimentaire gesteenten die hier zijn afgezet, dateren van 5-20 miljoen jaar. Ze werden bedekt door jonger materiaal en vervolgens door tektonische krachten opgetild tot hoogten van wel 2000 m. Als resultaat, de fossielhoudende rotsen die in de Tugen-heuvels zijn blootgelegd, zijn ofwel ontoegankelijk voor exploratie of zijn verloren gegaan door erosie in andere delen van Afrika. Bijgevolg, de lagen hier bevatten een unieke verzameling fossielen. Ongetwijfeld zijn de bekendste vondsten die tot nu toe zijn opgegraven de 6 miljoen jaar oude overblijfselen van een mensachtige soort, die Orrorin tugenensis is genoemd (orrorin betekent 'oorspronkelijke man' in de lokale taal).

Maar fossielen van cichliden behoren ook tot de paleontologische schatten die in deze sedimentaire formaties zijn bewaard - en ze vormen het hart van Reichenbacher's Kenya Project, die begon in 2011. Het tot nu toe verzamelde materiaal werd teruggevonden in samenwerking met de Egerton University in Kenia, en is nu in bruikleen gegeven aan LMU's Department of Earth and Environmental Sciences voor verdere studie.

De Oreochromimos-exemplaren zijn ongeveer 12,5 miljoen jaar oud, waardoor dit geslacht de oudst bekende fossiele vertegenwoordiger van de stam Oreochromini is. Het kwalificeert daarom als de oudste fossiele clade die tot nu toe is toegewezen aan de Haplotilapiini, de afstamming die niet alleen heeft geleid tot de meeste soorten die de huidige diversiteit van Afrikaanse cichliden vormen, maar ook voor de Oost-Afrikaanse Cichlidenstraling in de Grote Meren van de Riftvallei. Met hun gebruik van een innovatieve benadering van vergelijkende systematiek, de auteurs van de nieuwe studie hebben een basis gelegd voor de taxonomische toewijzing van toekomstige vondsten van fossiel cichlidenmateriaal. "Met behulp van deze dataset, het zal mogelijk zijn om fossiele cichliden veel betrouwbaarder te classificeren dan voorheen en zo nieuw licht te werpen op hun evolutionaire geschiedenis, ", zegt Bettina Reichenbacher.