Seltsamen alten Fisch hatte vorderen und hinteren Beine
Die nächsten bekannten Verwandten von den Vorfahren der siebengliedrigen Tiere wie Menschen wahrscheinlich die Grundlage für die hinteren Beine noch vor dem Umzug nach land entwickelt, sagen Forscher. Dieser Vorfahr sogar in der Lage, unter Wasser zu Fuß gewesen sein, fügten sie hinzu.
Diese Ergebnisse zeigen, dass ein wichtiger Schritt in der Evolution der Hintergliedmaßen in Fisch geschah, herausfordernde bisherige Theorien, dass solche Anhängsel nur nach dem Umzug nach land entwickelt.
Die Wissenschaftler untersuchten Fossilien von 375 Millionen Jahre alten Fisch bekannt als Tiktaalik Roseae, im Norden Kanadas Ellesmere Island im Jahr 2004 entdeckt. Besitzt einen breiten flachen Kopf und scharfe Zähne, Tiktaalik glich ein Kreuz zwischen einem Fisch und einem Krokodil, wächst auf eine Länge von 9 Fuß (2,7 Meter) wie es gejagt für Beute im flachen Süßwasser. [Bilder von bizarren Tiktaalik Fisch Fossilien]
Bizarre Fisch
Diese uralte Kreatur war zweifellos ein Fisch, Kiemen, Schuppen und Flossen zu besitzen. Es gab jedoch auch Funktionen in modernen Tetrapoden gesehen — vier Gliedmaßen Kreaturen wie Amphibien, Reptilien, Vögel und Säugetiere – wie eine mobile Hals und robuste Brustkorb.
Dieser ausgestorbenen Fisch hatte große Forefins und Schultern, Ellbogen und teilweise Handgelenk, ermöglichend, sich am Boden zu unterstützen. Dies erleichtert das bekannteste Beispiel eines Zwischenprodukts zwischen Lamellen und siebengliedrigen Tiere markieren den evolutionären Sprung vom Wasser aufs land für Wirbeltiere oder Kreaturen mit Backbones.
Vorherige Analysen von anderen Fossilien aus dem Wasser-Land-Übergang fand ihre rückseitige Anhängsel klein und schwach im Vergleich zu den vorderen Gliedmaßen. Dies suggeriert, dass die frühesten Vorfahren der Tetrapoden hatte vielleicht eine "Vorderrad - Antrieb" Form der Fortbewegung, die hing mehr auf ihre vorderen Gliedmaßen, und dass eine "Allrad-Antrieb" Form der Fortbewegung mit starken Hüften und hinteren Gliedmaßen erst entwickelt, nachdem Tetrapoden entwickelt.
Bis jetzt hatte die einzige Exemplare von Tiktaalik Forschern untersucht wurden seiner vorderen Teile. Erfahren Sie mehr über die Fische, untersuchten die Forscher weitere Blöcke des Felsens erholte sich von der Ausgrabungsstätte, wo Tiktaalik entdeckt wurde. Obwohl einige dieser Blöcke zuerst im Jahr 2004 ausgegraben wurden, Forscher nicht bei ihnen bis vor kurzem, genauer vor allem, weil die Blöcke nicht zu viel Knochen enthalten schien. Darüber hinaus dauerte es Jahre, sorgfältig und ordnungsgemäß den Felsen rund um die fragilen Fossilien zu entfernen.
Titaalik die Hinterhand
Die Wissenschaftler entdeckten den hinteren Teil des Tiktaalik, die Hüften sowie teilweise Beckenflosse Material enthalten. Dies ermöglichte das ein direkter Vergleich der vorderen und hinteren Gliedmaßen des Tieres. [10 nutzlos Glieder (und andere verkümmerte Organe)]
Unerwartet, fanden die Forscher hatten Tiktaalik große, starke Beckenknochen mit Ähnlichkeiten zu frühen Tetrapoden.
"Ich hatte erwartet, eine winzige Hinterbeine Fin und Becken, finden" Studie leitende Autor Neil Shubin, ein Paläontologe an der University of Chicago, sagte LiveScience. "Sehen, das satte Becken setzte mich ein bisschen zurück – ich sah es immer wieder, weil ich ziemlich überrascht war."
Der Beckengürtel Tiktaalik war fast identisch in Größe, seinen Schultergürtel, eine tetrapodlike Funktion, die starke hintere Gliedmaßen unterstützen würde. Es besaß auch eine tief Kugel-Buchse Hüftgelenk, die in einer hochmobilen Oberschenkelknochen verbunden – analog zu einem tetrapod Oberschenkelknochen – das könnte unter dem Körper zu verlängern.
Darüber hinaus war Wappen auf den Hüftknochen Punkte für Muskeln beimessen, zeigt Stärke und erweiterte Fin-Funktion. Darüber hinaus obwohl kein Oberschenkelknochen gefunden wurde, enthalten die fossilen Beckenflosse Material, das sie ausgraben lange Flosse Strahlen, was darauf hindeutet, dass die hintere Flosse mindestens so lange und so komplex wie seine vordere Flosse war.
"Wir hatten lange gedacht, dass erweiterte Hinterbeine und Hüften Merkmale der siebengliedrigen Tiere waren", sagte Schubin. "Tiktaalik zeigt, dass unsere nächsten Verwandten Fische Hüften und Hinterpfoten flossen erweitert hatte; Daher, diese Funktion kann auch in Fisch entstanden sind."
Die Hüfte des Tiktaalik war noch deutlich fischähnlichen. Während frühen Tetrapoden Bauchflossen Miederhosen in drei Teile gegliedert sind, war zum Beispiel die Hüfte des Tiktaalik ungeteilt. Noch hätte mehr Größe, Mobilität und Robustheit der Beckengürtel, Hüftgelenk und Fin zu Fuß unter Wasser möglich, sowie Schwimmen.
Schubin darauf hingewiesen, dass Tiktaalik nicht der Vorfahre aller siebengliedrigen Wirbeltiere ist. Es ist derzeit die nächsten bekannten Verwandten, "aber nicht der einzige direkte Vorfahren," sagte er. "Es ist mehr wie unsere nächste Vetter."
Es bleibt ungewiss, wie die Hinterbeine Anhängsel der frühesten siebengliedrigen Wirbeltiere verwendet wurden. "Dienten sie zum Spaziergang, Schwimmen oder beides?" Schubin gefragt.
Die Wissenschaftler ihre Ergebnisse detailliert heute online (13. Januar) in der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences.
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