Ryster op i fiskens stamtræ:Levende fossil ikke så gammelt, som vi troede

Polypterids er mærkelige og forvirrende afrikanske fisk, der har forvirret biologer, siden de blev opdaget under Napoleons ekspedition til Egypten i slutningen af ​​1700-tallet.

Kaldes ofte levende fossiler, disse ål-lignende mistilpasninger har lunger og kødfulde brystfinner, benplader og tykke skæl, der minder om gamle fossile fisk, og flaglignende finner langs ryggen, der er unikke.

I flere årtier, videnskabsmænd har placeret polypterider tæt på bunden af ​​stamtræet af strålefinnede fisk, en stor gruppe, der menes at være opstået for omkring 385 millioner år siden.

Men en ny undersøgelse, der brugte CT-scanninger til at sondere tredimensionelt bevarede fossile fiskekranier, ryster fiskens stamtræ ved at konkludere, at fremkomsten af ​​polypterider skete meget senere, end forskerne havde troet. Resultaterne tyder også på, at oprindelsen af ​​alle moderne strålefinnede fisk kan have fundet sted titusinder af år senere, end man generelt tror.

Det internationale forskerhold blev ledet af Sam Giles fra University of Oxford og inkluderer University of Michigan palæontolog Matt Friedman. Et papir, der opsummerer resultaterne, er planlagt til offentliggørelse den 30. august Natur .

"Dette forårsager en rystelse i fiskens stamtræ, hvilket indikerer, at forfaderen, der deles af alle strålefinnede fisk, levede titusinder af år efter tidligere antaget, måske i kølvandet på en masseudryddelsesbegivenhed for omkring 360 millioner år siden, der decimerede mange andre grupper, sagde Friedman, en lektor ved U-M Museum for Palæontologi og en lektor i Institut for Jord- og Miljøvidenskab.

Strålefinnede fisk repræsenterer omkring halvdelen af ​​alle rygradsdyr på Jorden. For hver art af pattedyr, fugl, krybdyr og padder på land, der er en art af benfisk i havet.

Polypterids omfatter omkring et dusin arter af afrikanske fisk kaldet bichirs og en enkelt art af ropefish. De har længe trodset klassificeringen, men er generelt accepteret som de mest primitive levende strålefinnede fisk, adskilt fra de andre moderne grupper af et væld af for længst uddøde fossile fisk.

Men den nye CT-undersøgelse omplacerer polypterider på fiskenes evolutionære træ, så de er "beliggende pænt tilbage tættere sammen med andre levende strålefinnede fisk, sparker en række fossile strålefinner til en fjernere gren af ​​det evolutionære træ, " sagde Oxfords Giles, første forfatter til Natur papir.

"Disse resultater ændrer vores forståelse af, hvornår den største levende gruppe af hvirveldyr udviklede sig og tillader os at stryge mange af rynkerne i vores forståelse af rækkefølgen af ​​evolutionære begivenheder."

Et vedvarende puslespil om polypterider har været manglen på tidlige fossile beviser. De ældste fossile polypterider er kun 90 millioner år gamle, efterlader et hul på mere end en kvart milliard år i fossilrekorden. Hvis polypterider virkelig er som gamle videnskabsmænd har troet, hvor er de fossile beviser?

For at få nogle svar, forskerne undersøgte high-definition computertomografi (CT) scanninger af Fukangichthys, en 230 millioner år gammel fossil fisk fra Kina, der tilhører en udbredt gruppe af fossile fisk kaldet scanilepiforms.

Analyse af fysiske egenskaber i tredimensionelt bevarede Fukangichthys kranier, samt en undersøgelse af DNA-sekvenser fra 12 gener, afslørede, at scanilepiforms faktisk er gamle fætre til polypterider. Scanilepiforms opstod i triasperioden, 252 til 201 millioner år siden, da de første dinosaurer udviklede sig på land.

"Mens dette fund udvider fossilregistreringen af ​​polypterider, det har også nogle uventede konsekvenser, "U-M's Friedman sagde. "Det viser, at mange træk ved polypterider slet ikke er primitive, men snarere er specialiseringer, der udviklede sig senere i deres historie."

Sagde Oxfords Giles:"Polypterider ser ud til at have gennemgået adskillige vendinger i deres udvikling, hvilket har forplumret udsigten til deres placering i fiskens stamtræ. Det er ligesom hvis din splinternye smartphone kom med en drejeknap og uden Wi-Fi. Vi ved, at det er det nyeste håndsæt, men dens egenskaber kan få os til at tro, at det er en ældre model."

Denne repositionering af polypteriderne sender chokbølger gennem fiskens stamtræ og antyder, at strålefinnede fisk kan være dukket op titusinder af år senere, end forskerne havde troet, nær grænsen mellem devon- og karbonperioderne for omkring 360 millioner år siden.

"Analyser som disse er kraftfulde værktøjer og viser, at palæontologi ikke altid er afhængig af opdagelsen af ​​nye fossiler, " Sagde Giles. "Genundersøgelse af gamle fossiler ved hjælp af nye teknikker er lige så vigtig for at revitalisere vores forståelse af hvirveldyrs evolution."