Prastará fosilie ryb odhaluje evoluční původ lidské ruky

Prastará fosilie ryb Elpistostege nalezená v Miguasha v Kanadě odhalila nové poznatky o tom, jak se lidská ruka vyvinula z rybích ploutví.

Prastará fosilie ryb Elpistostege nalezená v Miguasha v Kanadě odhalila nové poznatky o tom, jak se lidská ruka vyvinula z rybích ploutví.

Starověká fosilie ryb odhaluje evoluční původ lidské ruky 1
Kompletní vzorek v dorzálním pohledu. Měřítko, 1 m. b, Camera lucida kresba postkraniální anatomie preparátu; prsní ploutve byly znázorněny v jejich poloze, i když jsou viditelné pouze ventrálně. c, Rekonstrukce. an.fi, anální ploutev; cau.fi, ocasní ploutev; op, opercular; pec.fi, prsní ploutev; pel.fi, pánevní ploutev. © Příroda

Mezinárodní tým paleontologů z Flinders University v Austrálii a Universite du Quebec a Rimouski v Kanadě odhalil, že rybí exemplář poskytl chybějící evoluční spojení v přechodu mezi rybami na tetrapody, protože ryby se začaly vracet do biotopů, jako jsou mělké vody a pevnina. období pozdního devonu před miliony let.

Tato kompletní 1.57 metru dlouhá ryba ukazuje kompletní kostru paže (prsní ploutev) poprvé u jakékoli elpistostegalské ryby. Pomocí vysokoenergetických CT skenů kostra prsní ploutve odhalila přítomnost pažní kosti (paže), vřetenní kosti a loketní kosti (předloktí), řad karpu (zápěstí) a článků prstů uspořádaných do prstů.

Podle Johna Longa, strategického profesora paleontologie na Flinders University, objev kompletního exempláře tetrapodovité ryby zvané Elpistostege odhaluje mimořádné nové informace o vývoji ruky obratlovců.

„Je to poprvé, co jsme u jakékoli známé ryby jednoznačně objevili prsty sevřené v ploutvi s paprsky ploutví. Kloubní číslice v ploutvi jsou jako kosti prstů, které se nacházejí v rukou většiny zvířat.“

"Toto zjištění posouvá původ prstů u obratlovců na úroveň ryb a říká nám, že vzorování ruky obratlovců bylo poprvé vyvinuto hluboko v evoluci, těsně předtím, než ryby opustily vodu," řekl profesor Long.

Profesor John Long s fosilií ryb Elpistostege nalezenou v Miguasha v Kanadě.
Profesor John Long s fosilií ryb Elpistostege nalezenou v Miguasha v Kanadě. © Flinders University | Fair use

Evoluce ryb v tetrapody – čtyřnohé obratlovce, k nimž patří i člověk – byla jednou z nejvýznamnějších událostí v historii života.

Obratlovci (zvířata s páteří) pak mohli opustit vodu a dobýt zemi. Aby byl tento přechod dokončen, jednou z nejvýznamnějších změn byl vývoj rukou a nohou.

Kosti této prastaré ryby ve srovnání s lidskými.
Kosti této prastaré ryby ve srovnání s lidskými. © John Long

Aby paleontologové porozuměli evoluci od rybí ploutve po končetinu tetrapoda, studují paleontologové fosilie lalokoploutvých ryb a tetrapodů ze středního a svrchního devonu (před 393–359 miliony let) známých jako „elpistostegalians“.

Patří mezi ně známý Tiktaalik z arktické Kanady, známý pouze z neúplných exemplářů.

Spoluautor Richard Cloutier z Universite du Quebec a Rimouski říká, že za posledních deset let fosilie informující o přechodu z ryby na čtyřnožce pomohly lépe porozumět anatomickým transformacím spojeným s dýcháním, sluchem a krmením, jak se stanoviště změnilo z vody na pevninu. na Zemi.

„Původ číslic souvisí s rozvojem schopnosti ryb unést svou váhu v mělké vodě nebo na krátké výlety na souši. Větší počet malých kůstek v ploutvi umožňuje více rovinám flexibility rozložit její váhu skrz ploutev.“

Starověká fosilie ryb odhaluje evoluční původ lidské ruky 2
a, b, Srovnání anatomie endoskeletu prsní končetiny (a) a pažní kosti (b) kmenových čtyřnožců (Panderichthys,Tiktaalik a Elpistostege) a raného tetrapoda (Tulerpeton). Proximodistální řady radiálů nebo číslic jsou barevně odlišeny podle schématu na Obr. 4. Červené šipky v b označují ektepikondyl. Údaje Panderichthys jsou z ref. 13; Údaje Tiktaalik jsou z ref. 4; Údaje Acanthostega jsou z ref. 26;Údaje tulerpetonu jsou z ref. 31. Obrázky v b jsou upraveny z č.j. 49. art.sf,kloubové plochy; lat.dor, úponové hřebeny pro m. latissimus dorsi;sup.rid, supinátorový hřeben; rd.ext, upevňovací plocha pro radiální extenzory; scap-hum., úponová plocha pro lopatku a svaly pažní. © Příroda

"Další rysy, které studie odhalila, se týkají struktury kosti horní části paže nebo pažní kosti, která také vykazuje rysy, které jsou společné s ranými obojživelníky. Elpistostege není nutně náš předek, ale je nejblíže, jak se můžeme dostat ke skutečné ‚přechodné fosilii‘, mezičlánku mezi rybami a tetrapody.“

Elpistostege byl největší predátor žijící v mělkých mořích až po ústí řek v Quebecu asi před 380 miliony let. V tlamě měl silné ostré tesáky, takže se mohl živit několika většími vyhynulými lalokoploutvými rybami, které byly nalezeny zkamenělé ve stejných nalezištích.

Elpistostege byl původně pojmenován jen podle malé části střechy lebky, nalezené ve fosilních útesech národního parku Miguasha v Quebecu a v roce 1938 byl popsán jako náležející ranému tetrapodu.

Další část lebky této záhadné šelmy byla nalezena a popsána v roce 1985, což dokazuje, že se skutečně jednalo o pokročilou rybu s laločnatými ploutvemi. Pozoruhodný nový kompletní exemplář Elpistostege byl objeven v roce 2010.


Studie původně publikovaná v časopise Příroda. 18. března 2020.