Senovės žuvų fosilijos atskleidžia evoliucinę žmogaus rankos kilmę

Senovės Elpistostege žuvies fosilija, rasta Miguašoje, Kanadoje, atskleidė naujų įžvalgų apie tai, kaip žmogaus ranka išsivystė iš žuvies pelekų.

Senovės Elpistostege žuvies fosilija, rasta Miguašoje, Kanadoje, atskleidė naujų įžvalgų apie tai, kaip žmogaus ranka išsivystė iš žuvies pelekų.

Senovės žuvų fosilijos atskleidžia evoliucinę žmogaus rankos kilmę 1
Visas pavyzdys nugaros vaizde. Svarstyklių juosta, 1 m. b, mėginio postkranialinės anatomijos brėžinys fotoaparatu; krūtinės pelekai buvo iliustruoti jų padėtyje, nors jie matomi tik į veną. c, rekonstrukcija. an.fi, analinis pelekas; cau.fi, uodegos pelekas; op, opercular; pec.fi, krūtinės pelekas; pel.fi, dubens pelekas. © Gamta

Tarptautinė paleontologų komanda iš Flinderso universiteto Australijoje ir Universite du Quebec a Rimouski Kanadoje atskleidė, kad žuvies egzempliorius atskleidė trūkstamą evoliucinį ryšį tarp žuvies ir tetrapodo perėjimo, nes žuvys pradėjo veržtis į tokias buveines kaip sekliuose vandenyse ir sausumoje. vėlyvojo devono laikotarpis prieš milijonus metų.

Ši 1.57 metro ilgio žuvis pirmą kartą parodo visą rankos (krūtinės peleko) skeletą bet kurioje elpistostegalio žuvyje. Naudojant didelės energijos kompiuterinę tomografiją, krūtinės peleko skeletas atskleidė žastikaulio (rankos), stipinkaulio ir alkūnkaulio (dilbio), riešo eilių (riešo) ir pirštakaulių (pirštų) buvimą.

Pasak Flinderso universiteto strateginio paleontologijos profesoriaus Johno Longo, atradus visą į tetrapodą panašios žuvies, vadinamos Elpistostege, pavyzdį, atskleidžiama nepaprasta nauja informacija apie stuburinio žmogaus rankos evoliuciją.

„Tai pirmas kartas, kai vienoje žinomoje žuvyje neabejotinai aptikome pirštus, užfiksuotus peleke su pelekų spinduliais. Artikuliuojantys skaitmenys peleke yra kaip pirštų kaulai, randami daugelio gyvūnų rankose.

„Šis atradimas nustumia stuburinių skaitmenų kilmę į žuvies lygį ir rodo, kad stuburinių rankų raštas pirmą kartą buvo sukurtas giliai evoliucijos metu, prieš pat žuvims paliekant vandenį“, – sakė profesorius Longas.

Profesorius Johnas Longas su Elpistostege žuvies fosilija, rasta Miguašoje, Kanadoje.
Profesorius Johnas Longas su Elpistostege žuvies fosilija, rasta Miguašoje, Kanadoje. © Flinderso universitetas | Sąžiningas naudojimas

Žuvų evoliucija į tetrapodus – keturkojus stuburinius, kuriems priklauso ir žmonės – buvo vienas reikšmingiausių įvykių gyvybės istorijoje.

Tada stuburiniai gyvūnai (nugariniai gyvūnai) galėjo palikti vandenį ir užkariauti žemę. Siekiant užbaigti šį perėjimą, vienas reikšmingiausių pokyčių buvo rankų ir kojų evoliucija.

Šios senovinės žuvies kaulai lyginami su žmogaus kaulais.
Šios senovinės žuvies kaulai lyginami su žmogaus kaulais. © John Long

Siekdami suprasti evoliuciją nuo žuvies peleko iki tetrapodo galūnės, paleontologai tiria skiltinių pelekų žuvų ir tetrapodų fosilijas iš vidurinio ir viršutinio devono (prieš 393–359 mln. metų), žinomų kaip „elpistostegaliai“.

Tai yra gerai žinomas Tiktaalik iš Arkties Kanados, žinomas tik iš nepilnų egzempliorių.

Bendraautorius Richardas Cloutier iš Kvebeko universiteto Rimouski teigia, kad per pastarąjį dešimtmetį fosilijos, informuojančios apie perėjimą iš žuvies į tetrapodą, padėjo geriau suprasti anatomines transformacijas, susijusias su kvėpavimu, klausa ir maitinimu, nes buveinė pasikeitė iš vandens į žemę. žemėje.

„Skaitmenų kilmė yra susijusi su žuvų gebėjimo atlaikyti savo svorį sekliame vandenyje arba trumpoms kelionėms sausumoje ugdymu. Padidėjęs mažų kaulų skaičius peleke suteikia daugiau lankstumo plokštumų paskleisti svorį per peleką.

Senovės žuvų fosilijos atskleidžia evoliucinę žmogaus rankos kilmę 2
a, b, stiebo tetrapodo žuvų (Panderichthys, Tiktaalik ir Elpistostege) ir ankstyvojo tetrapodo (Tulerpeton) krūtinės galūnės endoskeleto (a) ir žastikaulio (b) anatomijos palyginimas. Artimiausios radialių arba skaitmenų linijos yra pavaizduotos spalvomis pagal schemą, pateiktą pav. 4. Raudonos rodyklės b rodo ekepikondilą. Panderichthys duomenys yra iš nuor. 13; Tiktaalik duomenys yra iš ref. 4; Acanthostega duomenys yra iš ref. 26;Tulerpetono duomenys yra iš ref. 31. Vaizdai b yra modifikuoti iš nuorod. 49. art.sf,artikuliaciniai paviršiai; lat.dor, tvirtinimo keteros plataus nugaros raumenims;sup.rid, supinator ketera; rd.ext, radialinių ilgintuvų tvirtinimo sritis; scap-hum., mentės ir žastikaulio raumenų tvirtinimo sritis. © Gamta

„Kiti tyrimo atskleisti bruožai susiję su žasto kaulo arba žastikaulio struktūra, kuri taip pat rodo ypatybes, būdingas ankstyviesiems varliagyviams. Elpistostege nebūtinai yra mūsų protėvis, bet jis yra arčiausiai tikrosios „pereinamosios fosilijos“, tarpinės tarp žuvų ir tetrapodų.

Prieš 380 milijonų metų Elpistostege buvo didžiausias plėšrūnas, gyvenęs seklioje Kvebeko jūroje ir estuarijoje. Jo burnoje buvo galingos aštrios iltys, todėl galėjo maitintis keliomis didesnėmis išnykusiomis skiltelinėmis žuvimis, rastomis suakmenėjusiomis tuose pačiuose telkiniuose.

Iš pradžių Elpistostege buvo pavadintas tik iš nedidelės kaukolės stogo dalies, rastos Miguašos nacionalinio parko Kvebeke suakmenėjusiose uolose ir 1938 m. aprašytas kaip priklausantis ankstyvam tetrapodui.

Kita šio mįslingo žvėries kaukolės dalis buvo rasta ir aprašyta 1985 m., įrodant, kad tai tikrai pažengusi skiltelinė žuvis. Puikus naujas pilnas Elpistostege pavyzdys buvo aptiktas 2010 m.


Tyrimas iš pradžių buvo paskelbtas žurnale Gamta. 18 m. Kovo 2020 d.