science >> Wetenschap >  >> anders

Paleontologen ontdekken identieke evolutie van geïsoleerde organismen

Een scanning-elektronenmicroscoopbeeld van een tandplatformelement van het Conodont-geslacht Sweetognathus, verzameld in Wyoming, VS. Dit exemplaar is tussen de 293,7 en 294,9 jaar oud. Krediet:David Terrill, Charles Henderson

Paleontologen van de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) en de Universiteit van Calgary in Canada hebben nieuw bewijs geleverd van parallelle evolutie:conodonten, vroege gewervelde dieren uit het Perm, aangepast aan nieuwe habitats op bijna identieke manieren, ondanks het feit dat ze in verschillende geografische regio's wonen. De onderzoekers konden bewijzen dat dit het geval was met behulp van fossiele tanden die op verschillende geografische locaties waren gevonden.

Een van de meest overtuigende argumenten die de evolutietheorie bewijzen, is dat het vrij eenvoudig te voorspellen is hoe dieren en planten zullen evolueren om zich aan te passen aan veranderingen in hun leefgebieden. Er is geen gebrek aan bewijs dat organismen met een gemeenschappelijke voorouder op dezelfde manier evolueren, zelfs als ze volledig van elkaar geïsoleerd zijn. Een van de meest prominente voorbeelden is de Midas-cichlide in Nicaragua. ongeveer 6, 000 jaar geleden, individuele vissen koloniseerden verschillende kratermeren. interessant, ze ontwikkelden identieke morfologieën in hun nieuwe habitats. De ene groep specialiseerde zich in het vangen van kleine garnalen en ontwikkelde een gedrongen lichaam met een platte bek. Een andere groep jaagt op vissen in dieper water en is aanzienlijk meer gestroomlijnd. "Deze ondersoorten komen voor in elk van de kratermeren, hoewel er geen enkel verband is tussen de habitats, " zegt Dr. Emilia Jarochowska van GeoZentrum Nordbayern bij FAU. "Dit is een voorbeeld van parallelle evolutie."

Fossielen uit Rusland en Bolivia

Emilia Jarochowska's onderzoek richt zich op evolutie in verschillende ecosystemen, maar in plaats van dieren te bestuderen die vandaag nog leven, concentreert ze zich op conodonts, organismen die ongeveer 500 tot 200 miljoen jaar geleden in de zee leefden en een van de eerste gewervelde dieren waren. De kegelvormige tanden van de palingachtige organismen zijn nog steeds te vinden als microfossielen in sedimentaire gesteenten over de hele wereld. Wetenschappers schatten dat er ongeveer 3000 verschillende soorten conodonten waren. "Wetenschappers vermoeden al enkele jaren dat een bepaalde ondersoort, bekend als Conodont Sweetognathus, verschillende parallelle evolutionaire aanpassingen ontwikkelde, ', zegt Emilia Jarochowska.

De onderzoekers uit Erlangen gingen samen met paleontologen van de Universiteit van Calgary op pad om deze theorie te bewijzen. De Canadese onderzoekers hadden gefossiliseerde Sweetognathus-tanden verzameld op verschillende locaties over de hele wereld, inclusief Bolivia en Rusland. Emilia Jarochowska legt uit, "Omdat we nu zo'n goede kennis hebben van tektoniek over de geschiedenis van de aarde, we kunnen de mogelijkheid uitsluiten dat organismen uit deze regio's ooit met elkaar in contact zijn geweest." De fossielen van slechts twee tot drie millimeter lang werden gescand bij GeoZentrum Nordbayern in een scanner met een ruimtelijke resolutie van vier micrometer, die zelfs beelden met een hogere definitie levert dan een CT in een ziekenhuis. Nauwkeurige 3D-modellen en wiskundige beschrijvingen werden gemaakt van meer dan 40 monsters.

Parallelle evolutie bevestigd

De nauwgezette analyse van de morfologieën in de gebitselementen bevestigde wat wetenschappers al jaren vermoedden:Conodont Sweetognathus paste zich herhaaldelijk aan in reactie op verschillende voedselbronnen na emigratie naar nieuwe habitats op een bijna identieke manier, ondanks dat deze habitats van elkaar geïsoleerd waren. Door monsters van een groot aantal fossielen over een aantal jaren te vergelijken, kunnen onderzoekers nu zonder twijfel bevestigen dat de tanden die in Bolivia en Rusland worden gevonden, afkomstig zijn van organismen met een gemeenschappelijke voorouder. "We waren in staat om te bewijzen dat twee geslachten van Sweetognathus in twee verschillende delen van de wereld hetzelfde ontwikkelingspatroon volgden, Emilia Jarochowska legt uit. "Dat is een verder bewijs voor de evolutietheorie - en voor de effectiviteit van internationale samenwerking."