Viens no pirmajiem dzīvniekiem, kas izgāja uz zemes, nonāca atpakaļ ūdenī

Mākslinieka redzējums par Qikiqtania. (Alekss Boersma/CC BY-ND)

Apmēram pirms 365 miljoniem gadu viena zivju grupa pameta ūdeni, lai dzīvotu uz sauszemes.

Šie dzīvnieki bija agri tetrapodi , cilts, kas izstarotu daudzus tūkstošus sugu, tostarp abiniekus, putnus, ķirzakas un zīdītājus. Cilvēki ir šo agrīno tetrapodu pēcteči, un mēs dalāmies ar to pāreju no ūdens uz zemi.

Bet kā būtu, ja viņi būtu pagriezušies atpakaļ tā vietā, lai dotos uz krastu? Kā būtu, ja šie dzīvnieki, tikko iziet no ūdens, būtu atkāpušies, lai atkal dzīvotu atklātākos ūdeņos?

Jauna fosilija liecina, ka viena zivs patiesībā darīja tieši to. Atšķirībā no citiem cieši radniecīgiem dzīvniekiem, kuri izmantoja savas spuras, lai atbalstītu savu ķermeni ūdens dibenā un, iespējams, laiku pa laikam izkļūtu uz sauszemes, šim jaunatklātajam radījumam bija spuras, kas bija paredzētas peldēšanai.

Tomam Stjuartam ir Qikiqtania fosilija. (Stefānija Sang/CC BY-ND)

2020. gada martā es biju Čikāgas Universitātē un biologa loceklis Nīls Šubins lab. Es strādāju kopā ar Džastinu Lembergu, citu mūsu grupas pētnieku, lai apstrādātu fosiliju, kas tika savākta 2004. gadā ekspedīcijas laikā uz Kanādas Arktiku.

No klints virsmas, kurā tas bija iestrādāts, varēja redzēt žokļu fragmentus, apmēram 2 collas (5 cm) garus un ar smailiem zobiem. Bija arī baltu zvīņu plankumi ar bedrainu tekstūru. Anatomija mums sniedza smalkus mājienus, ka fosilija bija agrīns tetrapods. Bet mēs gribējām redzēt klints iekšpusi.

Tāpēc mēs izmantojām tehnoloģiju, ko sauc par CT skenēšanu, kas izšauj rentgena starus caur paraugu, lai meklētu jebko, kas varētu būt paslēpts iekšā, ārpus redzamības.

13. martā mēs noskenējām neparastu klints gabalu, kura augšpusē bija dažas zvīņas, un atklājām, ka tajā ir aprakta vesela spura. Mūsu žokļi atkrita. Dažas dienas vēlāk laboratorija un universitātes pilsētiņa tika slēgta, un Covid-19 mūs nosūtīja bloķēšanai.

Spura atklājās

Šāda spura ir ārkārtīgi vērtīga. Tas var dot zinātniekiem norādes par to, kā attīstījās agrīnie tetrapodi un kā viņi dzīvoja pirms simtiem miljonu gadu. Piemēram, pamatojoties uz noteiktu skeleta kaulu formu, mēs varam prognozēt, vai dzīvnieks peldēja vai staigāja.

Lai gan pirmā spuru skenēšana bija daudzsološa, mums vajadzēja redzēt skeletu augstā izšķirtspējā. Tiklīdz mūs ļāva atgriezties universitātes pilsētiņā, universitātes ģeofizikālo zinātņu katedras profesors palīdzēja mums nogriezt bloku, izmantojot akmens zāģi.

Tas padarīja bloku vairāk spuru, mazāk klinšu, ļaujot labāk skenēt un tuvāk apskatīt spuru.

Kad putekļi bija notīrīti un mēs bijām pabeiguši analizēt datus par žokļiem, zvīņām un spuru, mēs sapratām, ka šis dzīvnieks ir jauna suga. Ne tikai tas, ka izrādās, ka šis ir viens no tuvākajiem zināmajiem radiniekiem mugurkaulniekiem – tiem radījumiem ar roku un kāju pirkstiem.

Mēs to nosaucām Qikiqtania wakei . Tās ģints nosaukums, izrunāts 'kick-kiq-tani-ahh', attiecas uz inuktitut vārdiem Qikiqtaaluk vai Qiqiqtani , tradicionālais nosaukums reģions, kurā fosilija tika atrasta .

Kad šī zivs bija dzīva, pirms daudziem simtiem miljonu gadu, šī bija silta vide ar upēm un strautiem. Tās sugas nosaukums godina vēlo Deivids Veik , zinātnieks un mentors, kurš iedvesmojis tik daudzus no mums evolūcijas un attīstības bioloģijas jomā.

Skeleti stāsta, kā dzīvnieks dzīvoja

Qikiqtania daudz atklāj par mūsu dzimtas vēstures kritisko posmu. Tās svari pētniekiem nepārprotami norāda, ka tas dzīvo zem ūdens. Tajos redzami sensorie kanāli, kas dzīvniekam būtu ļāvuši noteikt ūdens plūsmu ap savu ķermeni.

Tās žokļi liecina, ka tas meklēja barību kā plēsējs, sakoda un turējās pie laupījuma ar virkni ilkņu un ar sūkšanas palīdzību ievilka barību savā mutē.

Bet tas ir Qikiqtania 's krūšu spuras, kas ir visvairāk pārsteidzošs. Tam ir augšdelma kauls, tāpat kā mūsu augšdelmam. Bet Qikiqtania 's ir ļoti savdabīga forma.

Agrīnie tetrapodi, piemēram Tiktaalik , ir augšdelma kauli, kam apakšpusē ir izteikta izciļņa un raksturīgs izciļņu kopums, kur piestiprinās muskuļi. Šie kaulainie izciļņi mums liecina, ka agrīnie tetrapodi dzīvoja ezeru un strautu dibenā, izmantojot savas spuras vai rokas, lai atbalstītos, vispirms uz zemes zem ūdens un vēlāk uz sauszemes.

Qikiqtania plecu kauls ir atšķirīgs. Tam trūkst šo preču zīmju izciļņu un procesu. Tā vietā tā plecu kauls ir plāns un bumeranga formas, un pārējā spura ir liela un līdzīga lāpstiņai. Šī spura tika būvēta peldēšanai.

Kamēr citi agrīnie tetrapodi spēlējās pie ūdens malas, uzzinot, ko zeme var piedāvāt, Qikiqtania darīja kaut ko citu. Tā augšdelma kauls patiešām atšķiras no citiem zināmiem.

Mani kolēģi un es domāju, ka tas to parāda Qikiqtania bija pagriezies atpakaļ no ūdens malas un attīstījies, lai atkal dzīvotu no zemes un atklātā ūdenī.

Evolūcija nav gājiens vienā virzienā

Evolūcija nav vienkāršs, lineārs process . Lai gan varētu šķist, ka agrīnie tetrapodi neizbēgami virzījās uz dzīvību uz sauszemes, Qikiqtania precīzi parāda šādas virziena perspektīvas ierobežojumus.

Evolūcija nebūvēja kāpnes pret cilvēkiem. Tas ir sarežģīts procesu kopums, kas kopā veido samezglotu dzīvības koku. Veidojas jaunas sugas un tās dažādojas. Zari var virzīties uz jebkuru virzienu skaitu.

(Nīls Šubins/CC BY-ND)

Augšpusē: Nīls Šubins, kurš atrada fosiliju, norādot pāri ielejai uz vietu, kur Ellesmere salā tika atklāta Qikiqtania.

Šī fosilija ir īpaša tik daudzu iemeslu dēļ. Tas nav tikai brīnumaini, ka šī zivs simtiem miljonu gadu tika saglabāta klintīs, pirms zinātnieki to atklāja Arktikā. Ellesmīras sala . Tas nav tikai tas, ka tas ir ārkārtīgi pilnīgs, ar pilnu anatomiju, ko atklāj mierīgums globālās pasaules virsotnē. pandēmija .

Tas arī pirmo reizi sniedz ieskatu plašākā zivju daudzveidībā un dzīvesveida diapazonā, pārejot no ūdens uz zemi. Tas palīdz pētniekiem redzēt vairāk nekā tikai kāpnes un saprast šo aizraujošo, sapinušo koku.

Atklājumi ir atkarīgi no kopienas

Qikiqtania tika atrasts inuītu zemē, un tas pieder šai kopienai. Mani kolēģi un es varējām veikt šo pētījumu tikai cilvēku dāsnuma un atbalsta dēļ Resolute Bay un Grise Fiord ciematos, Iviq Hunters un Trappers of Grise Fiord un Mantojuma un kultūras departaments Nunavutā.

Viņiem visas mūsu pētnieku grupas vārdā 'nakurmiik'. Paldies. Paleontoloģiskās ekspedīcijas uz viņu zemi ir patiesi mainījušas to, kā mēs saprotam dzīvības vēsturi uz Zemes.

Covid-19 pēdējos gados neļāva daudziem paleontologiem ceļot un apmeklēt lauka vietas visā pasaulē. Mēs ļoti vēlamies atgriezties, apmeklēt senus draugus un meklēt vēlreiz.

Kas zina, kādi citi dzīvnieki ir paslēpti, gaidot, kad tie tiks atklāti nepretencioza akmens blokos.

Tomass Stjuarts , bioloģijas docents, Penn State

Šis raksts ir pārpublicēts no Saruna saskaņā ar Creative Commons licenci. Lasīt oriģināls raksts .

Populārākas Kategorijas: Viedoklis , Sabiedrību , Veselība , Skaidrotājs , Dabu , Vidi , Telpa , Tech , Daba , Neklasificēts ,

Par Mums

Neatkarīgu, Pārbaudītu Faktu Publicēšana Par Veselību, Telpu, Dabu, Tehnoloģijām Un Vidi.