Adaptive strålinger i mesozoikum

Knoglefisk er den mest forskelligartede af alle eksisterende hvirveldyrgrupper. En omfattende fylogenetisk analyse af gruppen giver nu ny indsigt i dens 250 millioner-årige evolutionære historie.

Med omkring 30, 000 i øjeblikket anerkendte arter, de sande benfisk eller teleost, som hører til Neopterygii, tegner sig for mere end halvdelen af ​​moderne hvirveldyrs mangfoldighed. I samarbejde med sin argentinske kollega Emilia Sferco, LMU palæontolog Adriana López-Arbarello, der er i Palæontologi og Geobiologi sektionen ved Institut for Jord- og Miljøvidenskab og desuden er medlem af Geobiocenteret, har foretaget en ny analyse af gruppens stamtræ. Deres resultater, som kaster nyt lys over 250 millioner års evolutionær historie, vises i online-journalen Royal Society Open Science .

Mere end 99% af arterne af Neopterygii i verden i dag tilhører en enkelt slægt, de ægte benfisk eller Teleostei. I forhold til teleosternes rige mangfoldighed, de to andre neopterygiske slægter er påfaldende fattige. Ginglymodi består af de syv anerkendte arter af gars, og Halecomorphi består nu af en enkelt art, Amia calva, almindeligvis kendt som bowfin. I deres storhedstid i mesozoikum – dinosaurernes tidsalder – var billedet meget anderledes. På det tidspunkt, Ginglymodi og Halecomorphi var meget forskellige, og de dominerede havene og ferskvandshabitater, mens teleosterne var en meget mere beskeden tilstedeværelse i verdens farvande.

Den enorme forskel i antallet af nulevende arter, der er tildelt de tre grupper, gør det ekstremt vanskeligt at optrevle forholdet mellem dem. Imidlertid, fossile prøver kan hjælpe med at rette op på denne ubalance, og dermed gøre det muligt at belyse deres 250 millioner år lange historie. "Faktisk, siger Adriana López-Arbarello, "vores undersøgelse var motiveret af opdagelsen af ​​en meget usædvanlig fossil slægt." Eksemplarer af denne slægt, dateret til 240 millioner år siden, som udviser træk, der er karakteristiske for både Ginglymodi og Halecomorphi, blev genfundet af et schweizisk hold fra en vigtig marine fossil Lagerstätte i Alperne. Deres opdagere inviterede López-Arbarello til at deltage i den anatomiske undersøgelse og beskrivelse af deres fund. Senere, López-Arbarello und Sferco påtog sig opgaven med at finde ud af, hvordan den nye slægt passer ind i det neopterygiske stamtræ. For at gøre det, de samlede det største morfologiske datasæt, der endnu er konstrueret til fossiler af denne underklasse.

Fylogenetisk analyse af disse data afslørede, at Ginglymodi og Halecomorphi er tættere beslægtet med hinanden, end de begge er med Teleostei. Dette bekræfter, hvad der af mange palæontologer er blevet betragtet som en kontroversiel forestilling - nemlig at de to første taksonomiske grupper deler en fælles forfader, og kan derfor indordnes i et enkelt fælles taxon. Ud over, den nye undersøgelse viser, at i mesozoikum, alle tre slægter gennemgik adskillige hurtige adaptive strålinger, dvs., hvor et stort antal nye arter udviklede sig over forholdsvis korte tidsperioder. Ikke alene var Ginglymodi og Halecomorphi repræsenteret af et enormt antal arter, disse arter var karakteriseret ved et bredt spektrum af morfologiske og økologiske specialiseringer. Ja, nogle af de mest imponerende mesozoiske fossiler hører til disse slægter. Et eksempel er Scheenstia maximus, som voksede til en længde på næsten 2 meter.

Teleostei udviklede efterfølgende en bred vifte af spisevaner, og forbedret deres manøvredygtighed og effektiviteten af ​​deres reproduktive strategier, mens mangfoldigheden af ​​de to andre slægter gradvist aftog. Præcis hvorfor dette skete er stadig uklart. "Man kan måske sammenligne denne situation med udviklingen af ​​dinosaurerne, " López-Arbarello bemærker. "Mange succesrige og forskelligartede grupper af dinosaurer døde ud i slutningen af ​​mesozoikum. Kun én overlevede, og dens diversificering fortsætter – fuglene. Vi har heller ingen rigtig overbevisende forklaring på deres succes. - Så vi har stadig meget at lære om faunaen i Mesozoikum og den biologiske verden, som den var en del af."