Древна рибна вкаменелост от рода Elpistostege, открита в Мигуаша, Канада, разкри нови прозорци към еволюционния процес, при който човешката ръка се е развила от рибните перки.
Международен екип от палеонтолози от Университета Флиндърс в Австралия и Университета в Квебек (Канада) откриха екземпляра, който както пишат в Nature, ни доведе до липсващата еволюционна връзка в прехода от рибите към тетраподите (четирикраките), тъй като рибите започват да се озовават и в местообитания като плитка вода и суша по време на късно девонския период преди милиони години.
Тази риба, с дължина 1.57 метра, ни показва цялостен скелет на ръка (гръдната перка) за първи път при която и да било риба от този род.
С помощта на високоенергийни CT-сканирания, скелетът на гръдната перка разкри пред учените наличието на раменна кост, лъчева кост и лакътна кост (предмишница), редове карпални кости (китка) и фаланги, организирани в пръсти.
„Днес обявяваме в списание Nature нашето откритие на цялостен екземпляр от риба, наподобяваща тетрапод, наречена Elpistostege, която разкрива необикновена нова информация за еволюцията на ръката при гръбначните животни“, заявява професорът по палеонтология в университета Флиндърс Джон Лонг.
„Това е първият път, при която и да било известна риба, когато имаме недвусмислено открити пръсти, затворени в перка с лъчи. Съчленените пръсти в перката са точно като костите на пръстите на ръцете при повечето животни.“
„Тази констатация изтласква произхода на пръстите при гръбначните животни до нивото на рибите и ни показва, че образуването на ръката при гръбначните е първоначално развито дълбоко назад в еволюцията, точно преди рибите да напуснат водата.“
Еволюцията на рибите в тетраподи – четирикраки гръбначни, към които принадлежат и хората – е едно от най-знаменателните събития в историята на живота.
Гръбначните животни най-накрай са били в състояние да напуснат водата и да завладеят сушата. Но за да завърши този преход – една от най-значимите промени е била еволюцията на ръцете и краката.
За да разберат еволюцията от рибена перка до тетраподен крайник, палеонтолозите изучават фосилите на риби с перки и четирикраки от средния и горния девон (преди 393-359 милиона години), известни като „елпистостегали“.
Те включват добре познатия Tiktaalik от Арктическа Канада, известен само от частично запазени екземпляри.
Съавторът Ричард Клутие от Университета в Квебек посочва, че през последното десетилетие вкаменелостите, представящи прехода от риба към тетрапод, са помогнали за по-доброто разбиране на анатомичните трансформации, свързани с дишането, слуха и храненето, настъпили с промяната на средата от водни местообитания към сушата на земята.
„Произходът на пръстите се отнася до развитието на способността на рибата да поддържа тежестта си в плитка вода или за кратки придвижвания навън по сушата. Увеличеният брой малки кости в перката позволява теглото на рибата да се разпредели върху повече гъвкави плоскости.“
„Другите характеристики, които изследването разкрива са по отношение на структурата на костта на горната част на ръката или на раменната кост, показваща подобни характеристики, които се наблюдават и при ранните земноводни.
Elpistostege не е непременно нашият прародител, но е най-близо, до това, което можем да наречем „преходен фосил“, междинно звено между риби и тетраподи.“
Той е бил най-големият хищник, живеещ в плитките части на моретата и естуарите на реките край Квебек преди около 380 милиона години. В устата си е имал мощни остри зъби, така че е можел да се храни с няколко от по-големите изчезнали риби с перки, чиито вкаменелости са намерени в същите находища.
Предистория
Първоначално Elpistostege е наречен така само въз основа на открит малък фрагмент от горната част на черепа. Находката е от богатите на вкаменелости скали на Национален парк Мигуаша, Квебек, и е описана през 1938 г. като принадлежаща към ранен тетрапод.
Друга част от черепа на този загадъчен звяр е намерена и описана през 1985 г., като демонстрира, че това е наистина напреднала риба с перки.
Забележителният нов пълен екземпляр от Elpistostege е открит през 2010 г.
Внимателната подготовка на новия образец и компютърната томография на вкаменелостта се проведоха в Квебек през 2010 г., като проф. Клутие работи с Изабел Бешард, за да направи първоначалната интерпретация на данните от сканирането, а Винсент Рой и Роксан Ноел анализират структурите на гръбнака и перките.
Сътрудничеството с проф. Джон Лонг и екипа на университета Флиндърс започна през 2014 г. Д-р Алис Клемент продължи работата по сканиранията, която разкри подробности за пръстите на перката. Проф. Майк Лий анализира филогенетичните данни, за да демонстрира, че Elpistostege е най-напреднала в еволюционно отношение известна досега риба, само с един пункт надолу в еволюционното дърво спрямо тетраподите. Изследването приключи окончателно през 2019 г., когато проф. Ричард Клутие прекара 6 месеца в съботна работа като международен сътрудник на университета Флиндърс.
Това проучване е финансирано от изследователската лаборатория по палеонтология и еволюционна биология към Университета в Квебек (Power Corporation Inc.) и съдействието на Националния парк Мигуаша, който любезно предостави екземпляра и специалната възможност за работа върху този материал на учените.
Източник: sciencedaily
Превод: Радослав Тодоров
