Den tidligste velbevarede tetrapod har måske aldrig forladt vandet

Fremragende bevarede fossiler fra Rusland, udgravet af et internationalt hold og rapporteret i journalen Natur , kaster nyt og overraskende lys på en af ​​de tidligste tetrapoder - den gruppe af dyr, der foretog den evolutionære overgang fra vand til land, og blev i sidste ende forfædre til padder, krybdyr, fugle og pattedyr.

De første tetrapoder udviklede sig fra fisk under Devon-perioden, som sluttede for omkring 360 millioner år siden. I mange årtier, vores idé om, hvordan devoniske tetrapoder var, er baseret på nogle få slægter, hovedsagelig Ichthyostega og Acanthostega, som kendes fra næsten komplette skeletter. De fleste andre devoniske tetrapoder kendes kun fra nogle få rester af kæber eller lemknogler - nok til at vise, at de eksisterede, men ikke rigtig nok til at fortælle forskerne noget nyttigt.

Desuden, Ichthyostega og Acanthostega levede i slutningen af ​​Devon. Nogle af de fragmentariske tetrapoder er meget ældre, op til 373 millioner år gammel, og de ældste fossile tetrapod-fodspor går hele 390 millioner år tilbage. Så devoniske tetrapoder har en lang tidlig historie, som forskerne har vidst meget lidt om indtil nu. Dette er et frustrerende billede for palæontologer, i betragtning af, at dette repræsenterer en af ​​de vigtigste begivenheder i de rygradede dyrs historie.

Den nye russiske tetrapod, Parmastega aelidae , ændrer alt dette. 372 millioner år gammel, dens fossiler er kun marginalt yngre end de ældste fragmentariske tetrapodknogler. De kommer fra Sosnogorsk-formationen, en kalksten dannet i en tropisk kystlagune, som nu er udsat på bredden af ​​Izhma-floden nær byen Ukhta i Komi-republikken Europæisk Rusland.

Når kalkstenen opløses med eddikesyre, perfekt bevarede knogler kommer frem fra hoved- og skulderbæltet - mere end 100 prøver, indtil videre – som kan sættes sammen til en tredimensionel rekonstruktion af dyret, langt den tidligste for nogen tetrapod. Store og små individer findes, den største med en hovedlængde på ca. 27 cm. Fiskelignende karakteristika i nogle knogler indikerer, at dette ikke kun er den tidligste, men også den mest primitive af de velbevarede devoniske tetrapoder.

Forskerne anser dyret for at være usædvanligt. Ligesom andre devoniske tetrapoder, Parmastega er vagt krokodille-lignende i form, men dens øjne er hævet over toppen af ​​hovedet, og kurven på dens snude og underkæbe skaber et foruroligende "grin", der afslører dens formidable tænder. Et fingerpeg om dens livsstil er givet af laterale linjekanaler, sanseorganer til at detektere vibrationer i vandet, som Parmastega arvede fra sine fiskeforfædre. Disse kanaler er veludviklede på underkæben, snuden og siderne af ansigtet, men ikke ovenpå hovedet bag øjnene.

Det betyder sandsynligvis, at den brugte meget tid på at hænge rundt ved vandoverfladen, med toppen af ​​hovedet lige oversvømmet og øjnene rager ud fra vandoverfladen. Men hvorfor? Krokodiller gør dette i dag, mens de ser efter landdyr at jage. Forskere ved ikke ret meget om landet, der omgav Parmastegas lagune, men der kan have været store leddyr som tusindben eller "havskorpioner" at fange i vandkanten. Den slanke, elastisk underkæbe er velegnet til at øse bytte fra jorden, dens nålelignende tænder i kontrast til de robuste hugtænder i overkæben, der ville være blevet drevet ind i byttet af kropsvægten af Parmastega .

Imidlertid, det fossile materiale udspringer af en sidste overraskelse:Skulderbæltet var delvist lavet af brusk, som er blødere end ben, og rygsøjlen og lemmerne kan have været helt bruskagtige, da de ikke er bevaret. Det tyder stærkt på det Parmastega , med sit krokodille-lignende hoved og udstående øjne, aldrig rigtig forladt vandet. Kryg den op på bytte i vandkanten og væltede op på kysten for at gribe den i kæberne, kun for derefter at glide tilbage i vandets støttemasse? Vi ved det ikke. Langt fra at præsentere en naturlig progression af stadig flere landtilpassede dyr, oprindelsen af ​​tetrapoder ligner mere et virvar af økologiske eksperimenter.