Ein 1,57 m langes Exemplar von Elpistostege watsoni aus dem Devon Kanadas erweist sich als Missing link“ im Übergang von Fischen zu Vierfüßern.
Die Evolution von Fischen zu Tetrapoden — vierbeinigen Wirbeltieren, zu denen auch der Mensch gehört — war einer der wesentlichsten Vorgänge in der Entwicklung des Lebens.
Wirbeltiere waren ab diesem Zeitpunkt in der Lage, das Wasser zu verlassen und das Land zu erobern.
In dieser Entwicklung war eine der herausragendsten Veränderungen die Entstehung von Händen und Füßen.
Um die Verwandlung von einer Fischflosse in ein Tetrapodenglied zu verstehen, studieren Paläontologen die Fossilien von Fleischflossern und Tetrapoden des mittleren bis oberen Devons (393-359 Mio. Jahre vor heute). Zu diesen Tetrapoden mit der Bezeichnung Elpistostegalier gehört auch der berühmte Tiktaalik roseae aus dem arktischen Kanada, von dem nur unvollständige Exemplare bekannt sind.
“Wir geben die Entdeckung eines kompletten Exemplars eines tetrapodenähnlichen Fisches mit der Bezeichnung Elpistostege watsoni bekannt, die außerordentlich neuartige Informationen zur Evolution der Vertebratenhand liefert,” so Professor John Long von der Flinders University, der Senior-Autor der Studie.
Professor Long und seine Kollegen untersuchten das 380 Mio. Jahre alte Exemplar per Hochenergie-Computertomographie.
Das Knochengerüst von Elpistostege watsonis Brustflosse offenbarte die Gegenwart eines Humerus (Oberarm), Radius und Ulna (Unterarm), Handwurzelreihe und Fingerknochen.
“Dies ist das erste Mal, dass wir zweifelsfrei Finger entdeckt haben, die in einer Flosse mit Flossenstrahlen in irgendeinem bekannten Fisch eingeschlossen waren,” so Professor Long.
“Die gliedernden Fingerknochen in der Flosse sind wie die Fingerknochen, die in den Handgliedmaßen der meisten Tiere zu finden sind.”
“Dieser Fund plaziert den Ursprung von Fingern in Wirbeltieren zum Level der Fische und sagt uns, dass die Musterbildung der Wirbeltierhand tief unten in der Evolution entwickelt wurde, genau bevor die Fische das Wasser verließen.”
“In der vergangenen Dekade haben Fossilien, die den Übergang von Fischen zu Tetrapoden abbildeten, zum besseren Verständnis anatomischer Transformationen im Zusammenhang mit Atmung, Gehör und Nahrungsaufnahme beigetragen, als das Habitat auf der Erde von Wasser zu Land wechselte,” meint der leitende Autor Dr. Richard Cloutier, Forscher an der Université du Quebec in Rimouski.
“Die Entstehung der Finger beeinflußt das Vermögen des Fisches, sein Gewicht in flachem Wasser oder für kurze Landausflüge zu stützen. Die steigende Anzahl kleiner Knochen in der Flosse erlaubt mehr Ebenen der Flexibilität bei der Verteilung seines Gewichts auf die Flossen.”
“Eine weitere Besonderheit, die die Studie enthüllte, betrifft die Struktur des Oberarms oder Humerus. Dieser zeigt ebenfalls Merkmale, die mit frühen Amphibien geteilt werden. Elpistostege watsoni ist nicht notwendigerweise unser Vorfahr, aber er ist so dicht dran, wie wir an ein wahres Übergangsfossil herankommen, ein Zwischenglied zwischen Fischen und Tetrapoden.”
Die Studie wurde im Journal Nature veröffentlicht.
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- Cloutier et al. Elpistostege and the origin of the vertebrate hand. Nature, published online March 18, 2020; doi: 10.1038/s41586-020-2100-8