A megkövesedett halak a legrégebbi, korábban ismert „pofákat”

Említem az óceánt, és nehéz nem gondolni az állkapcsokra. A mély vizekben sok száj bélelt fogakkal: medvecsapda egerek a cápáknak és delfineknek, laza ajkak a sekély vízi halaknak és koralloknak, és egy balén szűrőrés a gigantikus bálnák számára. A halállkapús állatok végül több millió évvel ezelőtt kúsztak ki a tengerekből, és a mai állkapocsos gerinceseket eredményezték.

De mikor jelent meg egy ilyen evolúciós innováció? Egy Dél-Kínában felfedezett kövületpár arra utal, hogy a válasz több tízmillió évvel mélyebben rejlik, mint azt korábban gondolták. A leleteket – amelyek között szerepel a gyönyörűen megőrzött korai halfajok, a legrégebbi ismert gerinces fogak és rengeteg páncélos hal – szerdán tették közzé négy év alatt. levelek a természetben.

– mondta Matt Friedman, a Michigani Egyetem paleontológusa, aki nem vett részt a kutatásban, de írt Perspektíva esszé, amely a természettudományi dolgozatokat kísérte.

A halpofák 419-359 millió évvel ezelőtt törtek ki a fosszilis rekordban, a halkornak vagy devonnak nevezett időszakban. Minden ilyen korú hal „egyértelműen rá van írva a testére” – mondta Michael Coates, a Chicagói Egyetem paleobiológusa, aki nem vett részt az új tanulmányokban. Ide tartoznak az ősi csoportok, például az állkapocs nélküli halak, a korai állkapocs nélküli halalfajok, az úgynevezett plakoderek, és a feltörekvő új jövevények, például a porcos halak és a csontos halak. Az első hal, amely a szárazföldre ugrott.

Per Ahlberg, a svéd Uppsalai Egyetem paleontológusa és a kövületek történetével foglalkozó szerző az egyik tanulmány. De egészen a közelmúltig egy kézen meg lehetett számolni a hasznos szilúr kövületek számát.

Egy évtizeddel ezelőtt a kutatók 425 millió éves kőzetek szisztematikus felmérését tűzték ki a késő szilur-korszaki Kínában – mondta Jay Jiequn, a Kínai Tudományos Akadémia paleontológusa és az egyik kutatási cikk szerzője. A korai állkapcsos halak teljes kövületeivel jutalmazták őket.

Ezen felbuzdulva beleástak az ősi sziklákba. 2020-ban ezeknek a halászati ​​expedícióknak a csúcsa van: egy pár üledék Chongqingon kívül.

A két kövületágyat néhány millió év választja el egymástól, és mindegyikben más-más fajkészlet található.

Dr. Ahlberg elmondta, hogy a 436 millió éves ágyban „akvárium méretű kis halak” voltak, amelyek mindössze néhány centiméter hosszúak, és a legrégebbi ismert egész állkapcsos halat képviselik. Legtöbbjük egy lapos, páncélozott, Xiushanosteus mirabilis nevű plakettbőrű típus, amely valószínűleg a tenger fenekén élt. A Shenacanthus vermiformis egy porcos hal, amely cápákkal és rájákkal rokon, de a nem rokon bőréhez hasonló páncéllemezekkel – ez a megállapítás arra utal, hogy a korai cápaszerű fajok megőrizték a halcsaládfa korábbi ágaiban talált páncéllemezeket. .

A lelőhely legfigyelemreméltóbb példánya egy áll nélküli hal, a Tujiaaspis vividus – mondja Philip Donoghue, a Bristoli Egyetem paleontológusa és egy tanulmány szerzője. A fosszíliákból több ezer fejpajzs ismert a fajcsaládból, de a Tujiaaspis őrzi az első ismert testet. Meglepetéssel érkezik: a koponyából kilógó páros uszonyok, amelyek Dr. Donoghue és munkatársai szerint a gnathostomákban található mell- és medenceuszonyok lehetséges előfutára, amelyek a hal karjai és lábaihoz költöztek. a föld. Korábban a kutatók úgy vélték, hogy a két uszony külön-külön fejlődött ki az állkapocs nélküli és az áll nélküli halak között.

„Ez megdönti a hagyományos bölcsességet arról, hogyan keletkeznek páros függelékek” – mondta Dr. Donoghue.

A második lelőhely, amely 439 millió éves, jelentősebb kövületeket őriz. Az egyik levél tüskék, pikkelyek és fejlemezek csoportját írja le egy Fanjingshania renovata nevű állattól, Mindegyik halott a későbbi porcos halak számára. Egy másik rögzített fogak spirálját rögzíti – A gerincesek közül messze a legidősebb A Qianodus dupis nevű halból. Mindkét állat szilárdan a chondrichthyans nevű állkapcsos halak ágához tartozik, a porcos halak csoportjához, amely magában foglalja a modern cápákat, rájákat és patkányhalakat. (A másik ág a csontos halak, például a lazac és az ember.)

Dr. Friedman szerint a cáparokonok jelenléte a helyszínen arra utal, hogy a porcos és csontos halak közötti szétválás valóban a korai szilurban következett be. Összességében mindkét hely körülbelül 14 millió évvel hátráltatja a gerincesek állkapcsainak és fogainak eredetét.

„Ez jelentős elmozdulás a megállapodott kronológiához képest” – mondta Dr. Friedman, ami a korai tengeri ökoszisztémák radikális újragondolását fogja kényszeríteni.

Úgy tűnik, hogy az állkapocshalak már a nagy ordovíciai biodiverzitás idején megjelentek, 485 millió és 445 millió évvel ezelőtt, amikor a tengeri gerinctelenek uralkodtak. Dr. Coates elmondta, hogy a korszakból ismert néhány hal állkapcsa volt, és általában nem volt lenyűgöző. „Úgy néznek ki, mint a páncélba borított ebihalak” – mondta. „Tehát az utolsó dolog, amire számítani lehet, az egyszerre primitív cápák és primitív csonthalak barangolása.”

Ahogy a paleontológusok egyre mélyebbre ásnak a korai szilur kőzetekben Kínában, egyre több halfajt fedeztek fel. Amikor az első állkapcsos halakról van szó, a kutatók hamarosan felfedezhetik, hogy nagyobb csónakra lesz szükségük.

„Nagyon valószínű, hogy további felfedezések lesznek” – mondta Dr. Ahlberg. „Ez egy túlzottan használt kifejezés, de komolyan mondom: ez azt ígéri, hogy teljesen forradalmasítja az állkapocs gerincesek evolúciójának első szakaszának megértését.”