Dode vissen blazen nieuw leven in de evolutionaire oorsprong van vinnen en ledematen

Dode vissen blazen nieuw leven in de evolutionaire oorsprong van vinnen en ledematen

Levensreconstructies van het fossiel Tujiaaspis vividus. Krediet: Qiuyang Zheng

Een schat aan fossielen in China, opgegraven in rotsen die zo’n 436 miljoen jaar oud zijn, hebben voor het eerst onthuld dat de mysterieuze galeaspids, een kaakloze zoetwatervis, gepaarde vinnen bezaten.

De ontdekking, door een internationaal team, onder leiding van Min Zhu van het Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology, Bejiing en professor Philip Donoghue van de School of Earth Sciences van de University of Bristol, toont de primitieve toestand van gepaarde vinnen voordat ze uiteenvielen in borstvinnen en bekken. vinnen, de voorloper van armen en benen.

Tot nu toe waren de enige overgebleven fossielen van galeaspiden hoofden, maar deze nieuwe fossielen, afkomstig uit de rotsen van de provincie Hunan en Chongqing en Tujiaaspis genoemd naar de inheemse Tujia-bevolking die in deze regio leeft, bevatten hun hele lichaam.

Er zijn veel theorieën over het evolutionaire begin van de vinnen en ledematen van gewervelde dieren – de evolutionaire voorlopers van armen en benen – meestal gebaseerd op vergelijkende embryologie. Er is een rijk fossielenbestand, maar vroege gewervelde dieren hadden vinnen of niet. Er was weinig bewijs voor hun geleidelijke evolutie.






Tujiaaspis vividus. Krediet: IVPP / Chinese Academie van Wetenschappen

Eerste auteur Zhikun Gai, een alumnus van de Universiteit van Bristol, zei: „De anatomie van galeaspids is een mysterie geweest sinds ze meer dan een halve eeuw geleden voor het eerst werden ontdekt. ​​Er zijn tienduizenden fossielen bekend uit China en Vietnam, maar bijna allemaal zijn het gewoon hoofden – tot nu toe is er niets bekend over de rest van hun lichaam.

„De nieuwe fossielen zijn spectaculair, ze hebben voor het eerst het hele lichaam behouden en laten zien dat deze dieren gepaarde vinnen bezaten die zich continu uitstrekten, helemaal van de achterkant van het hoofd tot het uiterste puntje van de staart. Dit is een grote verrassing omdat Van galeaspids wordt gedacht dat ze helemaal geen gepaarde vinnen hebben.“

Dode vissen blazen nieuw leven in de evolutionaire oorsprong van vinnen en ledematen

Het holotype exemplaar van het fossiel Tujiaaspis vividus van 436 miljoen jaar oude rotsen van de provincie Hunan en Chongqing, China. Krediet: Zhikun Gai

Corresponderende auteur professor Donoghue zei: „Tujiaaspis blaast nieuw leven in een eeuwenoude hypothese voor de evolutie van gepaarde vinnen, door differentiatie van borstvinnen (armen) en bekkenvinnen (benen) gedurende de evolutionaire tijd van een continue kop-staartvin voorloper.

„Deze ‚fin-fold‘-hypothese is erg populair geweest, maar er ontbrak tot nu toe enig ondersteunend bewijs. De ontdekking aan Tujiaaspis doet de fin-fold-hypothese herleven en verzoent deze met hedendaagse gegevens over de genetische controles op de embryonale ontwikkeling van vinnen in levende gewervelde dieren.“

Dode vissen blazen nieuw leven in de evolutionaire oorsprong van vinnen en ledematen

Berekende vloeistofdynamische simulaties van de stroming van water over een digitaal model van Tujiaaspis vividus, van onderaf gezien. Krediet: Zhikun Gai

Corresponderende auteur Min Zhu van VPP, Beijing, voegde eraan toe: „Tujiaaspis toont de primitieve toestand voor gepaarde vinnen die zich voor het eerst ontwikkelden. Latere groepen, zoals de kaakloze osteostracanen, tonen het eerste bewijs voor de scheiding van gespierde borstvinnen, met behoud van lange bekkenvinnen die terugliepen tot de korte spiervinnen bij gewervelde dieren met kaken, zoals in groepen zoals placodermen en haaien. Vinnen evolueren eerst op deze manier?“

Bristols dr. Humberto Ferron gebruikte computationele technische benaderingen om het gedrag van modellen van Tujiaaspis met en zonder de gepaarde vinnen te simuleren. De co-auteur zei: „De gepaarde vinnen van Tujiaaspis fungeren als draagvleugelboten, die passief lift voor de vis genereren zonder enige spierinbreng van de vinnen zelf. Door de laterale vinplooien van Tujiaaspis kon hij efficiënter zwemmen.“

Dode vissen blazen nieuw leven in de evolutionaire oorsprong van vinnen en ledematen

Berekende vloeistofdynamische simulaties van de stroming van water over een digitaal model van Tujiaaspis vividus, van bovenaf gezien. Krediet: Zhikun Gai

Mede-auteur dr. Joseph Keating in Bristol modelleerde de evolutie van gepaarde vinnen. Hij zei: „Fossiele kaakloze gewervelde dieren vertonen een duizelingwekkende reeks vintypes, wat een uitgebreid debat heeft uitgelokt over de evolutie van gepaarde vinnen.

„Onze nieuwe analyses suggereren dat de voorouder van gewervelde dieren met kaken waarschijnlijk gepaarde vinplooien bezat, die werden gescheiden in borst- en bekkengebieden. Uiteindelijk ontwikkelden deze primitieve vinnen spier- en skeletondersteuning, waardoor onze visachtige voorouders hun zwemmen beter konden sturen en Het is verbazingwekkend om te bedenken dat de evolutionaire innovaties die in Tujiaaspis worden gezien, de motoriek ondersteunen bij dieren die zo divers zijn als vogels, walvissen, vleermuizen en mensen.“

  • Visfossielen blazen nieuw leven in de evolutiehypothese van vin en ledematen

    3D-reconstructie van Tujiaaspis vividus. Krediet: YANG Dinghua

  • Visfossielen blazen nieuw leven in de evolutiehypothese van vin en ledematen

    Het holotype-exemplaar en de interpretatieve tekening van Tujiaaspis vividus van 436 miljoen jaar oude rotsen van Chongqing, China. Krediet: Gai, et al.

Het onderzoek van het team is gepubliceerd in Natuur.


Modder-slurpende kinloze voorouders hadden alle bewegingen


Meer informatie:
Zhikun Gai et al, Galeaspid anatomie en oorsprong van gepaarde aanhangsels van gewervelde dieren, Natuur (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-04897-6 www.nature.com/articles/s41586-022-04897-6

Geleverd door de Universiteit van Bristol

Citaat: Dode vis blaast nieuw leven in de evolutionaire oorsprong van vinnen en ledematen (2022, 28 september) opgehaald op 23 oktober 2022 van https://phys.org/news/2022-09-dead-fish-life-evolutionary-fins.html

Op dit document rust copyright. Afgezien van een eerlijke handel ten behoeve van eigen studie of onderzoek, mag niets worden gereproduceerd zonder schriftelijke toestemming. De inhoud wordt uitsluitend ter informatie verstrekt.

Kommentar verfassen

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert